Измерительный преобразователь
= " = Р "- ч!! :.". тw r çчс сиФээ
О П И С -А- -:
ИЗОБРЕТЕ
К АВТРРСКРМУ СВИДЮ
620904
Союз Советских. Социалистических
Реслубпик (61) Дополнительное к авт. сви
M. Кл. (01 Я 19/22 (22) Заявлено19.02. 74 (21)199 е присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликоваио25.О8.78. Б (45) Дата опубликоваиия опи
Госудврстаенний квинтет
Совета Мнннстрее СССР в далем нэебретанка н еткритнй
УЙ1 621,317. .7 (088.8) (72) Автор. изобретения
М, D. Кротов (71) Заявитель (64) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к йэмерйтейьной технике и может быть использовано дпа линейного преобразования переменно. :го, напряжения произвольной формы по уров
:ню среднеквацра.тического значения в поо- 5 тоанное натвэякение
Известен измерительный преобразователь переменного напряжения в постояв» ное, содержащий сигнальный термопреобразоватвпь, нагреватель которого одним из выводов подсоединен к входной «лемме устройства, компенсационный гврмопрвоб раэсватепь, усилитель постояннстго тока, к входу которого подсоединены поспецоватвпьнс -встречно включенные выходы тщ та мопреобразоватепей, а к выходу - нагре ватель компенсационного термопрвобраэо
Ia ress 1 Известен также измерительный преоб раэовагепь переменного напражвниа в део эа тоников, содержащий сигнальный термопрвобразоватвль, нагреватель которого од ним иэ выводов поцсоецинвн через конден сатор к входной клемме устройства, ком пенсационный термопреобраэоватепь, усн»; д и вигель постоянного гока, к входу soroporo. поцсоединены посттецоватвпьно-встреч- но вкпвчвнныв термопары тврмопреобраэоватепей, и источник напряисения поо; гоанного тока $2) .
Недостатком известных првобравова гелей является низкая точность, вызван наа нестабипьностьэо коеффицнвнта перед ко чи термопрвобразоватепей.
Ввпь изобретения - повышение точ« ности иэмеритецьного преобразователя.
Укаэанная цепь достнгаетса тем, что измерительный преобразователь, содержаэцнй сигнальный тврмопреобразова тельЭ нагреватель которого одним вэ вывоцов подсоединен черве конденсатор к входной клемме устройства, компенсационный тер- мопреобразоватепь, усилитель постоянного тока, к входу которого подсоединены последовательно - встречно включенные выходы термопрвобраэоватепей н ист-точник постоянного напряженна, сйбиец последовательно соединенными асвадрато ром, вход которого подсоединен к выл ду усилителя постоянного тока, суммат |
6,2О904 ром, второй вход которого подсоединен к . источнику налрюкення постоянного тока, корнеизвпекаюшим блоком, выход которого подсоединен к нагревателю сигнального термопреобраэовагеля, причем натреватепь компенсационного гермопреобразоватепя через последовательно соединенный с ним резистор подключен к источнику напряжения постоянного тока, а второй вывод нагревателя сигнального тер. мопреобразовате я поцсоецинен ко второй вкодной клемме устройства.
На чертеже представлена структурная схема измерительного преобразователя .
Измерительный преобразователь соцерКаг усилитель 1 постоянно о гока, сигнальный термопрезбразовагель 2, компенсационный т мопреобразоватепь 3, конценсатор 4, резистор 5, источник напря» женка постоянного тока 6, квадрагор 7, сумматор 8 и корнензвлекаюшнй блок 9.
K входу усилителя 1 поцключены поскедоиатеньно - всгречнр включенные гер мопары термолреобраэовагвпей 2 и 3. Натъ реват®пь термопреобразоватеня 2 одним из выводов подключен через конденсатор 4 к входной клемме устройства, а нагреватель гермопреобразовагеля 3 через резистор 5
z источнику напряжения постоянного тока 6. К выходу усилителя 1 подключены
:последовательно соединенные квадратор 7, 5а сумматор 8, второй вхоц которого поцклю чек к источнику 6, и корнензвпекакхций блок 9, выход которого лоцеоецннен к на реватекю термопреобразовагепя 2. Причем второй вывод нагревателя термопреобр&эо 55 кагеля 2 поцключен ко второй входной киемме устройства. Выход усилителя 1 is ияегся выходом измерительного преобразователяя °
Устройство работает следующим обра- 4ц
Эоме
На нагреватель термопреобразовагепя
2 or источника 6 подаегся напряжение через сумматор 8 и кориеизалекающий бцок . 9, а на нагреватель гермопреобразовате- 45 ня 3 - напряжение or источника 6 через резистор .8. При отсутствии входого нан рюиения производится установка нуля кем мерительного преобразователя подбором резистора 5, которым регулируется выход5с) ное напряжение термолреобразоватепя 3.
Вход))ое напряжение измерительного пре образоватепя вызывает приРащение выход« ного напрюкения термопреобразовагепя 2, которое поспе. усиления усилителем 1 по 55 сгупаег на выход измерительного преобра эовагеля. Выхоцное напрюкение усилителя
1 возводится в квадрат квадратором 7.
Выходное напряжение квадратора 7 с помощью сумматора 8 складывается с нап-,, ряж-гнием источника 6, имеющим обратную полярность, и из полученного резульrara извлекается квадратный корень с помощь1о корнеизвлекаюптего блока 9. Выходное напряжение корнеизвпекаюшего блока, пос- тупающее иа нагреватель термопреобра-, зовагеля 2, стремится восстановить sllBK трическую мснцность на нагревателе гермопреобразоватепя 2, изменившуюся пос ле подачи на нагреватель термонреобраэс)ватепя 2 входного напряжения. Конденса.» гор 4 не пропускает постоянное напрюке ние нагревателя термопреобраэователя 2 на вход устройства.
При коэффициенте усиления усицитепя
1, равном бесконечности, выходное напра жение гермопреобразовагепя 2 (Ц ) равно по веп)тчине выходному напряжении термопреобразователя 3 (U> ),. т.е. .0 - у, (g)
Как следует нз схемы измеритепьногЬ преобразователя, напракекке )Х, оцредепяегся напряжением lje источника B a
or входного напражекия (U к ) ке зависит, т.е. является цостояйным Напряжение 0 < определяется электрической мощностью на сопротивлении (V> ) кат ревагепя термопреобразовагеия 2 (Р ) и коэффициентом передачи термопреобраэователя 2 (а(й(р) ), который в общем случае может зависеть or мощкости ка нагревателе термопреобразоватекя 2. Та;ким образом, U< Р2 (,). ()
С учетом преобразования выходного san», ряжения устройства {3 и 4)т ), прокэвод)ь мых блоками 7, 8. и 9, мощность Р определяется следующим равенством; и +(еиз) р Я» ю (ц
Я я
Уравнение характеризующее работу йзмвригепьного преобразователя, определяет» ся с учетом равенства (1), (2j к (3) (Ю,„-Ъ „) ++ U — -8 0. И)
"й (Р) 2(P) х
Условие установки нуля измерительного преобразователя: U, О прнЦ О.
Поэтому, как следует из,уравненкя (4), в, измерительном преобразователе с установленным нулем должно выпопнаться равенство
Qo %% - .-0
37
С учетом равенства (S) уравнение (4) приобретает вид
620904
Составитепь Б. Веремейкин
Редактор Т. Иванова Техред, А, Богдан Корректор И. Гоксич
Заказ 464B/41 Тираж 1112,Поцписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий.
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5
Фипиап ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная. 4 вых "sx t
;т.е., коэффициент передачи нэмеригепьноI го преобразователя не зависит or неста, бипьносги и вида передаточных характеристик термопреобразоватепей, что обес- печивает высокую точность устройства.
:Нестабииьиость коэффициентов передачу
,гермопреобраэоватепей вызывает гопько смещение иуия измеригепьного преобразо» ватепя, .которое устраняется периодическс и установкой нупя. дрейф нупя сигнального гермопреобразоватеия 2 в эначнгепьной мере компенсируется дрейфом нупа компенсационного гермопреоброзоватепя 3, что егабиииэирует нупь устройства.
Поскоиьку квадратор,.сумматор и кор неизвцекиющий бцок производят преобразование постоянного напряжения, их можно построить с высокоВ точностью, что также обеспечивает высокую точность измеригепьного иреобразоватепя. Точность пре з образования может быть повышена бопее чем в 8 раз. Это позвоиает испопьэовагь измеритеиьиый преобразоватепь в прецизионных устройствах.
Формуиа изобре гения
Измеритепьный цреобразоватень переменного напряженна в постоянное, содержащий .сигнальный. термопреобразоватепь, нагреватель которого одним иэ выводов поцсоецинен через конценсатор к вхоцной клемме устройстга, компенсационный термопрвобраэователь, усилитель постоянного тока, к вхоцу .которого поцсоецинены попецоватепьно - встречно вкпюченные выходы терМопреобразоватепей, и источник напряжения постоянного тока, о т и ив ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения точности, он снабжен поспедоватепьно соединенными квадратором, вход которого подсоединен к выходу усипитеця постоянного тока, сумматором, второй вход которого подсоединен к источнику напряжения постоянного тока, корнеизвпекающим бпоком, выход которого подсоединен к нагреватеию сигнапьного термопреобраэовагепя, причем иагреватепь компенсационного термопреобразова геня через поопедоватеиьно соединенный с ним резисто подкпючен « источнику напряжения постоянного тока, а второй вывод нагревать я сигнального гермопреобразоватепя цоцсоецинен ко второй кпемме устройства.
Источники информации, цринягые во внимание при вкспертиэе:
1. Патент Вецикобритании Хю 1102927, .кп. 9 1 f, 70.
2. Авторское свидетепьство М 333480, NKH2 .(j О1 g 19 ОО, 12.01.70.
