Преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик он789835 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 151178 (21) 2684060/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 231280, Бюллетень Мо 47 (51)M Нл 3
G 01 R 19/22
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДН 621. 317.. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 231?,80 (72) Автор изобретения
И.Н.Желбаков (71) Заявитель
Московский ордена Ленина энергетический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ
ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ
Изобретение относится К области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении точных аналоговых и цифровых универсальных вольтметров для измерения напряжения переменного и постоянного токов.
Известен преобразователь действующе го значения переменного напряжения в постоянное, содержащий два параллель- 10 ных канала, в каждом иэ которых использован метод взаимообратных преобразований, причем выходные напряжения каналов поступают на сумматор, а сигналом обратной связи второго ка- 15 йала служит выходное напряжение сумматора (1).
Однако известный преобразователь не -обеспечивает достаточно высокую точность преобразования, 20
Наиболее близким по технической сущности к данному является преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащий два параллельных канала, 25 каждый из которых выполнен в виде последовательного соединения входного устройства и квадратора, причем входы обоих каналов соединены между собой через первый ключ, а выходы обоих каналов соединены между собой встречно, выход первого канала связан через последовательно соединенные вычитатель, усилитель, второй ключ и.интегратор,с одним из входов сумматора, второй вход сумматора связан с выходом второго усилителя, соединенным с входом третьего квадратора, выходы которого соответственно подключены к средней точке соединения выходов квадраторов каналов и ко входу второго усилителя, выход сумматора через последовательно соединенные модулятор и четвертый ключ связан со входом первого канала, причем управляющие входы всех ключей связаны с устройством управления (2).
Однако известный преобразователь обеспечивает недостаточно высокую точность, так,как он обладает погрешностью, обусловленной напряжением смещения и дрейфом напряжения смещения второго усилителя.
Цель изобретения — повышение точности преобразователя.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе действующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащем два параллельных канала, каждый из которых выпол789835 нен н ниде последовательного соединения входного элемента и квадратора, причем входы обоих каналов соединены . между собой через первый ключ, а выходы обоих каналов соединены между собой встречно, дифференциальный усилитель, первый вход которого подклю чен к выходу первого канала, второй вход подключен через элемент памяти к выходу второго ключа, а выход диф- ференциального усилителя подключен ко g входу третьего ключа, третий квадратор, выходы которого подключены соответственно к средней точке соедине- ния выходов квадраторов каналов и ко входу усилителя постоянного тока, выход которого соединен со входом третьего квадратора и входом еумматора, другой вход которого подключен к выходу третьего ключа, а выход сумматора подключен через модулятор и четвертый ключ ко нходу первого канала, при- Щ .чем управляющие входы всех ключей соединены с элементом управления, вход второго ключа подключен к выходу дифференциального усилителя °
На чертеже представлена структур- . р ная схема преобразователя.
Йредлагаемыи преобразователь содержит входные элементы 1 и 2, ключ 3, квадраторы 4 и 5, ключи б и 7, элемент памяти 8, дифференциальный усилитель 9, ключ 10, элемент управления 11, модулятор 12, сумматор 13, усилитель постоянного тока 14 и квадратор 15.
Устройство работает следующим образом.
В первом такте ключи 3 и 7 замкнуты, а ключи. 6 и 10 разомкнуты. При этом входное напряжение Пх(t) поступа. ет на перный и второй каналы, состоя- 40 щие из первого и второго входных элементов 1 и 2 и квадраторов 4 и 5 соответственно. Выходные напряжения кнадраторов 4 и 5, каждое иэ которых пропорционально квадрату действующего значения входного напряжения UII(t), . вычитаются благодаря встречному включению входов кнадраторов 4 и 5, и разностное напряжение аЕ, соответстBgloIQee HeHQeHTHчНости обоих каналов, поступает на один из входов дифференциального усилителя 9.
При этом
И= y X l(X К4 - X.2,
0Х вЂ” действующее эна- щ чение входного напряжения.
Так как дифференциальный усилитель
9, охвачен отрицательной обратной связью, осуществляемой через замкнутый ключ 7 и элемент памяти 8, то при условии. достаточно большого коэффициента усиления, потенциалы входов дифференциального усилителя отличаются на величину напряжения смещения
)усилителя.
Выходное напряжение элемента памяти 0 отличается от разностного напряжения ы8 на величину напряжения смещения дифференциального усилителя см.
2 2
О =И+С,Ы= 0„(К„К -К К ) +6,.
В этом же такте, благодаря встречному включению кнадраторов 5 и 15, на выходе усилителя 14 возникает напряжение U, равное K>4K :-ъФ квадраторы 5 и 15, встречно включен-. ные выходы которых соединены со входом усилителя постоянного тока 14, выход которого подключен ко входу квадратора 15, составляют вместе с усилителем 14 линейный преобразователь действующего значения напряжения переменного тока в напряжение по стоянного тока. Во втором такте ключи 3 и 7 ра- зомкнуты, ключи б и 10 замкнуты. При этом на вход второго канала продолжает поступать Ug(t), а на вход первого канала поступает напряжениЕ цепи обратной связи. ()к =()выл К1г> где к 4 †.коэффициент передачи модулятора 12, На выходе дифференциального усилителя 9 возникает усиленная разность напряжения элемента памяти 8 и результирующего напряжения встречно включенных квадраторов 4 и 5. Выходное напряжение преобразователя во втором такте, с учетом напряжения смещения дифференциального усилителя 9 равно О выл-01,+1(ОеылК1г" 1К4-О „К,К,+,„)-0,7,, где K> — коэффициент усиления дифференциального усилителя 9. Подставляя вместо Ug его значение, полученное в перво(1 такте, найдем: г г г 2 цвыл 014 1 4()Х 8ЫХ 12К1К4 К В ыходное напряжение ЛПдЗ U4 отлиФ чается от выходного напряжения преобразователя Бзынь на величину погрешности ЛПДЭ, поэтому можно написать, что 014--U», ()-d )> где д - погрешность ЛПДЗ, Тогда, USb>X Ua4--цЕЫК d Таким образом, получаем уравнение был Uõ щ„„К Кг КгК „г =О. 912 1 4 "12 Решая его и пренебрегая членом нторого порядка малости, Получим ()х Д К 2К-K2КгК 12 "-.ч 12 1 4 ° 789835 Формула изобретения Составитель В.Костин Редактор Н.Кончицкая ТехредН.Ковалева Корректор С.Шекмар Заказ 9029/42 Тираж 1019 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ТаКим образом, выходное напряжение преобразователя не зависит от напряжения смещения и дрейфа напряжения смещения дифференциального усилителя 9. Преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащий два параллельных канала, каждый из которых выполнен в виде последовательного соединения входного элемента и квадратора, входы обоих каналов соединены между собой через первый ключ, а выходы обоих ка- 15 налов соединены. между собой встречно, дифференциальный усилитель, первый вход которого подключен к выходу первого канала, второй вход подключен через элемент памяти к выходу щ второго ключа, а выход дифференциального усилителя подключен ко входу третьего ключа, третий квадратор, выходы которого подключены соответственно к средней точке соединения выходов квадраторов каналов и ко входу усилителя постоянного тока, выход которого соединен со входом третьего квадратора и входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу третьего ключа, а выход подключен через модулятор и четвертый ключ ко входу первого канала, причем управляющие входы всех ключей соединены с элементом управления, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения. точности, вход второго ключа подключен к выходу дифференциального усилителя, Источники-информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетелвство СССР 9 539279, кл. G 01 R 19/22, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР 9 549738, ° G 0l R 19/22, 1975.
