Измерительный преобразователь напряжений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заавлено 26.0476 (21) 2352747/18-21 с присоединением заявки И

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик (11) 602870 -(5й) М. Кл.

G- 01 R 19/22

Гоеударетвенныр ннвнтвт

Внввта Мнннетрав СОВР не денна нееерет&ннн н етнрытнЯ (23) Приоритет (43) Опубликовано 1504.78. Бюллетень %14 (53) УДК 621.317.7 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 270378 (72) вторы изобретения

A.Á. Бурдаков, H.È. Власенко, Г.В. Волков, В.С. Ицкович, В.A. Лосев и Н,П. Седов (71) Заявитель (54) ИЗИЕРИТЕЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к преобразователям напряжений миливольтового уровня и может быть использовано для измерения напряжений термопар в бортовых авиационных системах сбора полетной информации.

Известны преобразователи сигналов термопар, содержащие усилители постоянного тока(1).

К недостаткам их относится отсутствие развязки входных цепей и отсутствие автоматической компенсации, смещения нуля.

Наиболее совершенным является из- )я мерительный преобразователь напряжения, содержащий последовательно соединенные группу параллельно включенных развязывающих ключей,;входной конденсатор, группу параллельно соединенных gp модулирующих ключей, подключенных к маСштабному усилителю, и конденсатор смещения, связанный с демодулирующим ключом нулевого уровня, демодулирующий ключ, соединенный с выходным конденса- ИБ тором, блок .управления, связанный с управляющими входами всех ключей (2).

К недостаткам известного устройства относится невысокая точность, связанная е тем, что при подключении ко входу преобразователя масштабного усн- ° лителя входной конденсатор начинает перезаряжаться входным током усилителя, что приводит к изменению напряжения на выходе. Уменьшение времени подключения конденсатора к усилителю приводит к тому, что на выходное напряжениевлияют переходные процессы усилителя, что также ведет к погрешности.

С целью повышения точности преобразования в измерительный преобразователь напряжения, содержащий последовательно соединенные группу параллельно включенных развязывающих ключей, входной,конденсатор, группу папаллельно соединенных модулирующих ключей, подключенных к масштабному усилителю, и конденсатор смещения, связанный с демодулирующим ключом нулевого уровня, демодулирующий ключ, соединенный с выходным конденсатором, блок управления, связанный с управляют ими входами всех ключей, введены дополнительный демодулирующий ключ, компаратор, одним входом связанный с конденсатором смещения, а другим через дополнительный демодулирующий ключ и указанный демодулирующий ключ соединен с выходом компаратора,,при3

602870 чем соответствующий выход блока . управления связан с управляющим входом дополнительного демодулятора ключа. Блок управления выполнен в виде генератора импульсов.

На фиг. 1 представлена схема пре;образователя; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выходах генератора управляющих импульсов.

Преобразователь состоит из модулирующих ключей нулевого уровня 1 и сигнального уровня 2, демодулирующих ключей 3 и 4. Ходулирующие ключи 1 и

2 соединены со,входом масштабного усилителя 5, к выходу которого подключен конденсатор смещения 6, соединенный другим электродом с ключом 3 и входом компаратора 7. Выход компаратора 7 соединен через ключ 4 с выходным конденсатором 8. Второй вход компаратора 7 и выходной конденсатор 8 соединены дополнительным. демодулирую@им ключом 9. Модулирующие ключи 2 соединены с входным конденсатором 10 и с развязывающимн ключами ll. Управляющие входы ключей соединены с генератором управляющих импульсов 12, имеющим,три выхода. С первым выходом соединены ключи 1, 3 и 11, со вторым выхОдом — ключи 2, а с третьим выходом — ключи 4 и 9, Импульсы генератора расположены во времени каК показано на фиг. 2.

При действии импульса на первом выходе входной конденсатор 10 заряжается через развязывающие ключи 11 до напря"i жения входного сигнала (термопары). На вход усилителя 5 подается нулевой сиг нал через замкнутый модулирующий ключ 1, а смещение усилителя запоминается на конденсаторе 6.

Импульсы на втором выходе противофазны импульсам на первом выходе. При их действии ранее замкнутые ключи размыкаются, а ко входу усилителя 5 подключается преобразуемый сигнал с конденсатора 10 через ключи 2. На выходе масштабного усилителя 5, после конденсатора 6 образуется напряжение, равное входному, умноженному на коэффициент усиления масштабного усилителя 5. После окончания переходных процессов в усилителе, появляется импульс иа третьем выходе генератора 12. &тот импульс оканчивается вместе с импульсом второго выхода. Под действием этого импульса замыкаются демодулирующие сигнальный и дополнительный ключи 4 и 9, компаратор 7 производит быстрый перезаряд конденсатора 8 до напряжений,1 равного входному напряжению компаратора 7.

Благодаря действию компаратора 7 перезаряд конденсатора 8 происходит .быстрей, что позволяет значительно уменьшить время его подключения,т.е. длительность импульсов на третьем р выходе генератора. Благодаря тому, :что генератор 12 выдает на третьем выходе импульс, начинающийся несколь.ко позже импульса на втором выходе, происходит исключение влияния переход 15 ных процессов в масштабном усилителе на выходное напряжение. За счет малогЬ времени подключения входного конденсатора 10 к усилителю 5 напряжение на нем не успевает измениться нод действием входных токов, что также приводит к увеличению точности работы преобра.зователя.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь напря25 жения, содержащий последовательно соединенные группу параллельно включенных развязывающих ключей, входной конденсатор, группу параллельно соединенных модулирующих ключей, подключенных к

30 масштабному усилителю, и конденсатор смещения, связанный с демодулирующим ключом нулевого уровня, демодулирующий ключ, соединенный с выходным конденсатором, блок управления, связанный

35 с управляющими входами всех ключей, о т л и ч а ю щ н. и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования; в него введены дополнительный демодулирующнй ключ, компаратор,одним вхо40 дом связанный с конденсатором смещения, а другим через дополнительный демодулирующий ключ и указанный демодулирующий ключ соединен с выходом компаратора, причем соответствующий выход блока

45 упРавления связан с управляющим входом дополнительного демодулирующего ключа.

2. Преобразователь по п.l, отличающийся. тем, что блок управления выполнен s виде генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 181846,.кл. Q Ol R 19/22, 1959.

2. Серьезном Ь.Н. и др. Методика

65 у еньшения влияния помех в термометрическых цепях, N., 1968, с. 43.

Фиг. 2

Составитель В. Биганов ф лактор И. Шубина Техред Э.Чужик Ко ектор Н.Ковалева

И Ы .

%ЯР

Заказ 1841/41 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 осквас Ж-35 Ращская наб.s д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4