Преобразователь среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное

 

i >) 645093

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.08.77 (21) 2521913/18-21 с присоединением заявки № (51) М.К .

G 01R 19/02

ГоеУдаРствеииый комитет (23) Приор итег (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (53) УДК 621.317.7 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. И. Абрамов, В. Ф. Бахмутский, В. С. Кретулис, О. Ф. Немова, П. Ф. Олексенко и P. 3. Шептебань

Специальное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении прецизионных цифровых вольтметров переменного тока.

Известен преобразователь действующего значения напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, содержащий мостовую схему, в соответствующие плечи которой включены два фотоприемника, управляемые световыми потоками первой и 10 второй лампы накаливания, одна из которых подключена к источнику преобразуемого сигнала, а вторая — к выходу усилителя разбаланса, соединенного по входу с выходом мостовой схемы (1). 15

Такому преобразователю присуща значительная нелинейность, обусловленная температурной и временной нестабильностью характеристик фоточувствительных элементов в широком динамическом диапазоне управляющих сигналов.

Известен также преобразователь среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй оптроны, излучатели которых подключены к выходам первого и второго усилителей, а фотоприемники через нагрузочные резисторы подсоединены к выходу источника опорного напряжения (2).

Недостатком этого устройства также является погрешность из-за неидентичности и неквадратичности характеристик оптронов в широком динамическом диапазоне изменения пр ео бр азуемого сигнала.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства, Для достижения этой цели в преобразователь среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй оптроны, излучатели которых подключены к выходам первого и второго усилителей, а фотоприемники через нагрузочные резисторы подсоединены к выходу источника опорного напряжения, дополнительно введены третий оптрон с одним излучателем и двумя фотоприемниками, образцовый делитель напряжения, два нуль-органа, два элемента памяти, - симметричный модулятор, генератор, блок управления и четыре переключателя.

Первый и второй нуль-органы подключены одними своими входами к точкам соединения нагрузочных резисторов и фотоприемников первого и второго оптронов соответственно, при этом второй оптрон выполнен с оптическим фильтром. Вторые входы первого и второго нуль-органов соединены со средней точкой резистивного делителя, под645093 ключенного между выходом источника опорного напряжения и нулевой шиной.

Выход первого нуль-органа подсоединен к излучателю третьего оптрона, фотоприемники которого включены в цепи обратной связи первого и второго операционных усилителей. Первые входы операционных усилителей соединены между собой через первый переключатель, выход второго нуль-органа через второй переключатель и первый элемент памяти подключен к управляемому оптическому фильтру второго оптрона, а через третий переключатель и второй элемент памяти — к входу симметричного модулятора, второй вход которого соединен с управляемым генератором, а выход через четвертый переключатель подключен к второму входу второго операционного усилителя. Входы управления первого и второго, третьего и четвертого переключателей соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя, Она содержит операционный усилитель 1, переключатель 2, операционный усилитель

3, оптроны 4, 5 и 6, резисторы 7 и 8 обратной связи, излучатели 9, 10, 11 и фотоприемники 12 — 15 оптронов, токозадающие резисторы 16 — 19, нуль-органы 20 и 21, источник 22 опорного напряжения, переключатели 23 и 24, элементы 25 и 26 памяти, управляемый оптический фильтр 27, переключатель 28, симметричный электронный модулятор 29, генератор 30 управляющих импульсов и блок 31 управления.

Преобразователь работает в два такта.

В первом такте при замкнутом переключателе 2 происходит формирование опорного напряжения на входах излучателей 10 и 11 оптронов 4 и 6 путем регулирования коэффициентов усиления операционных усилителей 1 и 3 с помощью фотоприемников 12 и 13 оптрона 5, а также регулирования светового потока через управляемый оптический фильтр 27 оптрона 6.

Во втором такте переключатели 2 и 23 разомкнуты, переключатели 24 и 28 замкнуты. Точность преобразователя повышается вследствие того, что излучатели оптронов 4 и 6 работают при постоянном среднеквадратичном значении напряжения, приложенного к их входам, а фотоприемники — при постоянном световом потоке, чем снижается требование к идентичности вольт-амперпых характеристик оптронов и, как следствие, повышается точность преобразователя

ЗО

55 средпсквадратичного значения переменного напряжения в постоянное.

Формула изобретения

Преобразователь среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй оптроны, излучатели которых подключены к выходам первого и второго усилителей, а фотоприемники через нагрузочные резисторы подключены к выходу источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены третий оптрон с одним излучателем и двумя фотоприемниками, образцовый делитель напряжения, два нульоргана, два элемента памяти, симметричный модулятор, генератор, блок управления и четыре переключателя, причем первый и второй нуль-органы подключены одними своими входами к точкам соединения нагрузочных резисторов и фотоприемников первого и второго оптронов соответственно, при этом второй оптрон выполнен с управляемым оптическим фильтром, вторые входы первого и второго нуль-органов соединены со средней точкой резистивного делителя, подключенного между выходом источника опорного напряжения и нулевой шиной, .выход первого нуль-органа подключен к излучателю третьего оптрона, фотоприемники которого включены в цепи обратной связи первого и второго операционных усилителей, первые входы операционных усилителей соединены мсжду собой через первый переключатель, выход второго нуль-органа через второй переключатель и первый элемент памяти подключен к управляемому оптическому фильтру второго оптрона, а через третий переключатель и второй элемент памяти подключен к входу симметричного модулятора, второй вход которого соединен с управляемым генератором, а выход через четвертый переключатель подсоединен к второму входу второго операционного усилителя, входы управления первого и второго, третьего и четвертого переключателей соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2110542, кл. G01R, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 423144, кл G 06G, 9/00, 1975, 645093

Составитель В. Ваганов

Техред С. Антипенко Корректор О. Данишева

Редактор Е. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2643/12 Изд. № 154 Тираж 705 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5