Электронный интегратор

 

СОО3 СОветсних сощелистичесних

РЕСПУЬЛИК

538373 А1

< » с 06 С 7/18

:3"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИаОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ пги гкнт сса

1 (21). 2131945/24 . (22) 07. 05; 75 (46) 15,05.92. Бюл, 18 .(71) Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского (72) А.Н.Могилевский и В.А.Славный (53) 681.335(088.8) (56) Гитис Э.И. "Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных машин", изд.Энергия.

1970, с.336.

Авторское свидетельство СССР

Р 374618, кл. G 06 G 7/18, 23. 03. 73. (54)(57) элгктРонный инткГРАтоР, содержащий интегрирующий усилитель, Изобретение относится к электронной измерительной технике, в частности к электронным интеграторам медленно изменяющихся сигналов, исп пользуемым в электрохимии (кулонометрии).

Известные электронные интеграторы, построенные на базе решающего усилителя и содержащие источник эталонного напряжения, имеют недостаточную точность интегрирования при длительНоМ времени интегрирования из"за влияния утечки конденсатора ВС-звена.

Наиболее близким .техническим ре" шением к данному изобретению является устройство, содержащее интегрирующий усилитель, к выходу которого подключен управляющий элемент переключателя, источник вталонного навйход которого подключен к управляющему входу переключателя „источник эталонного напряжения, соединенный с источником входного напряжения и че" рез переключатель с входом интегрирующего усилителя, и хронометр, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона, он содержит разделительный конденсатор, импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с разделительным кон" ,.денсатором между источником входного ,напряжения и входом интегрирующего . усилителя, а втьричная обмотка соединена с входом хронометра, пряжения, соединенный с источником входного напряжения и через переклю- .2 чатель с входом интегрирующего усилителя, и хронометр. О1

В таком устройстве верхний диапазон рабочих напряжений ограничен нестабильной работой хронометра при амплитуде входного сигнала, близкой к величи не эталонного на пряжения .

Целью иаабретеиия яеляется расеи- (A) рение рабочего диапазона электронно" го интегратора. (.

Эта цель достигается тем, что в состав интегратора введены раздели-, .тельный конденсатор и импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с разделительным конденсатором между источником входного напряжения и

5383 73 входом интегрирующего усилителя, а вторичная обмотка соединена с входом хронометра.

На фиг. изображена Функциональная схема интегратора, на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Электронный интегратор содержит интегрирующий усилитель 1, выход которого подключен к управляющему входу переключателя 2, например электромагнитного реле, с переключающей контактной группой 3. Источник 4 вход ного (измеряемого) напряжения и источник 5 эталонного напряжения соединены друг с другом одним из одноименных полюсов. Между источником 4 входного напряжения и входом усилителя 1 включены разделительный конденсатор 6 и первичная обмотка импульсного трансформатора 7. Вторичная обмотка трансформатора 7 зашунтирована резистором 8 и подключена к входу хронометра 9.

При работе интегратора измеряемое напряжение от источника 4 (Фиг.2,а) поступает на вход усилителя 1 через размыкающие контакты 3 переключателя 2. Р результате напряжение на выходе усилителя 1 увеличивается (Фиг.2,б). Увеличение тока через обмотку электромагнитного реле приводит к переключению переключателя 2. В результате на вход усилителя 1 через замыкающие контакты переключателя 2 поступает разностное напряжение источников 4 и 5, а конденсатор 6 заряжается до напря.жения источника 5 через первичную об" .мотку трансформатора 7. Ток заряда конденсатора 6 создает на вторичной обмотке трансформатора 7 короткий импульс напряжения (Фиг.2,в), вызывающий включение хронометра 9. Шунтирующий резистор 8 предотвращает возникновение ударных колебаний в трансформаторе 7. Так- как величина эталонного напряжения источника 5 превышает величину напряжения источника 4 входного напряжения, то напряжение на выходе усилителя 1 умень- шается (фиг.2,б). Это приводит к пе.реключению переключателя 2 в исходное положение. При этом конденсатор 6. разряжается через первичную обмотк У трансформатора 7 и на вход хрономет ра 9 поступает короткий импульс (фиг.2,в), выключающий хронометр. Поступающее теперь на вход решающего усилителя напряжение источника 4

"вызывает увеличение напряжения на выходе усилителя 1, и все описанные процессы повторяются (фиг.2,б.,в).

Величина интеграла определяется по произведению И .t>, где U,в — величина напряжения источника 5 эталонного напряжения; e — суммарное время включения хронометра 9.

Использование последовательно соединенных конденсатора и импульсного трансформатора, включенных между источником входного напряжения и

20 входом интегрирующего решающего усилителя, позволяет получить импульсные сигналы для управления хронометром, амплитуда которых не зависит от величины входного напряжения °

25 Это расширяет рабочий диапазон ин.тегратора до входных напряжений, равных (или кратковременно превышающих), напряжению истоцника эталонного напряжения. Включение хрономет"

З0 ра через трансформатор исключает шунтирующее влияние его входного сопротивления и позволяет осущест" влять интегрирование напряжений от источников с большим внутренним сопротивлением.

Кроме этого, конденсатор 6 обеспе .чивает устранение погрешностей интегрирования, обусловленных конечным временем переключения переклюО чателя 2 и дребезгомн контактов.

Испытания макета интегратора, построенного на базе серийного ре" шающего усилителя типа УУ"2, реле с магнитноуправляемыми контактами и электронного частотомера типа ф571 в качестве хронометра показали, что во всем рабочем диапазоне и при источниках входного сигнала с внутренним сопротивлением в пределах 1 до © 10 Ом погрешность интегрирования наб ходилась в пределах 0,003-0,00Я и определялась практически только стабильностью источника эталонного напряжения. 538373

ВДРмЯ

Техред М,Моргентал

Корректор М.Самборская

Редактор О.филиппова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.у кгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 2436

ВНИИПИ Государственного

113035, 1ираж Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5