Преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Респубттнк

О П И С А Н И Е „„85с)с)Зу

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 07.03.79 (21) 2735875/18-21 с присоединением заявки Ж (28) Приоритет— (53)M. Кл.

G 01 R 19/24

1опударстеенный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

ОпУбликовано 30.08.81. Бтоллетень Щ 32

Дата опубликования описания 30.08.81 (53) УДК621.317. . 28 (088. 8) С. А, Андрусяк, В. И. Матвиив и А. В..;Храмов (72) Авторы изобретения (? 1 ) Зая вител ь (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для измерения напряжения высокочастотного сигнала.

Известно устройство, содержащее

5 два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а вход соединен через резисторы с термопреобразователями, нагреватели которых подключены соответ»

10 ственно к шине входного сигнала и в цепь обратной связи усилителя (1 1 °

Недостатком этого устройства является его узкий частотный диапазон.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а вход соединен через соединенные встречно-последовательно термопары первого и второго термопреобразователей с обшей шиной, первый вывод нагревателя второго термопреобразователя соединен с общей шиной,а второй через первый резистор соединен с шиной входного сигнала и через второй резистор соединен с выходом суммирующего усилителя, первый вывод нагревателя первого термопреобразователя соединен с общей шиной, а второй соединен с первым выводом третьего резистора и через четвертый резистор соединен с входом суммирующего 1усилителя (2 ).

Недостатком этого устройства является его узкий частотный диапазон.

Цель изобретения — расширение час" тотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем; что в преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения ь постоянное, содержащий два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходнь

ro сигнала, а вход соединен через соединенные встречно-последовательно термопары первого и второго термопре

859937 образгвателей с общей шиной, первый вывод нагревателя второго термопреобразователя соединен с общей шиной, а второй через первый резистор соединен с шиной входного сигнала и через второй резистор — с выходом суммирующего усилителя, первый вывод нагревателя первого преобразователя соединен с общей шиной, а второй соединен с первым выводом третьего резистора и через !О четвертый резистор соединен с входом суммирующего усилителя, введены пороговый элемент, коммутатор, генератор переменного тока, формирователь и управляемый делитель напряжения, причем вход порогового элемента и первый вход коммутатора соединены с шиной входного сигнала, второй вход коммутатора соединен с выходом порогового элемента, третий — с выходом генератора переменного тока, а выход через формирователь соединен с неинвертирующим входом суммирующего усилителя и со входом управляемого делителя, выход которого соединен с инвертирующим входом суммирующего усилителя и со вторым выводом третьего резистора, управляющий вход управляемого делителя напряжения соединен с выходом усилителя, 30

На чертеже представлена схема преобразователя среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное.

Преобразователь среднеквадратичес35 кого значения переменного напряжения

В постоянное содержит термопреобразователи (ТП) и 2, усилитель 3, резисторы 4-7, пороговый элемент 8, коммутатор 9, генератор 10 переменного тока, 40 формирователь 1 l, суммирующий усили- тель 12, управляемый делитель 13 напряжения, причем выход усилителя 3 соединен с шиной ) 4 выходного сигнада и с управляющим входом делителя 13, вход

45 усилителя 3 соединен через включенные встречно-последовательно термопары 11 и !-2 ТП 1 и 2 с общей шиной, первый вывод нагревателя 2-2 ТП 2 соединен с общей шиной, а второй через резистор 4 соединен с шиной 15 входного сигнала, со входом элемента 8 и с первым входом коммутатора 9, а через резистор 5 соединен с выходом усилителя 12, первый вывод нагревателя 2-1

ТП 1 соединен с общей шиной, а второй ss соединен через резистор 6 с выходом усилителя 12, а через резистор 7 соединен с вычитающим входом усилителя

12 и с выходом делителя )3, вход которого соединен с суммирующим входом усилителя 1 2 и через формирователь l! соединен с выходом коммутатора 9, второй вход которого соединен с выходом элемента 8, а третий — с выходом генератора 10, Преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.

В момент, когда на шине )5 измеряемый сигнал U<(t) = О, переменное напряжение с выхода генератора 10 поступает на третий вход коммутатора 9, а с его выхода через формирователь 12на суммирующий вход усилителя 12, с выхода которого усиленное переменное напряжение в виде прямоугольных двух полярных импульсов со стабилизированS ными уровнями поступает на нагреватели 2-) и 2-2, ТП ) и ТП 2, что приводит к первоначальному подогреву этих нагревателей и выводу ТП 1 и ТП 2 на рабочий участок вольт-амперной характеристики. В этот момент напряжение на шине 14 равно нулю, т, е. )) = О.

При поступлении на шину 15 преобразуемого сигнала u„(t) происходит отключение от коммутатора 9 входа генератора 10, Тогда на вход формирователя )1 через коммутатор 9 поступает часть измеряемого сигнала uÄ(t), с выхода которого двухполярные импульсы, частота которых соответствует частоте входного сигнала U (t), а их амплитуда — первоначальной амплитуде генератора 10, разогревают нагреватели 2-1 и 2 — 2. Входной сигнал через резистор 4 поступает также на вход нагревателя 2-2 ТП 2 и увеличивает нагрев его термопары 1 2. Разность ЭДС термопар 1-2 и 1- :1 усиливается усилителем 3 и с его выхода поступает на управляющий вход делителя 13 напряжения, на сигнальный вход которого поступает выходное напряжение формирователя ll. Амплитуда выходных импульсов делителя 13 равна выходному напряжению 0 усилителя 3.

Выходное напряжение делителя 13 поступает на вычитающий вход усилителя 3 и через резистор 7 на вход нагревателя 2-1 ТП 1. Амплитуда выходных импульсов усилителя 3 уменьшается, что приводит к уменьшению нагрева термопары ТП 2.

Нагрев термопары 1-1 не изменяется, так как при нагреве термопары выходным

5 8599 напряжением делителя 13 через резистор

7 одновременно уменьшается выходное напряжение усилителя 12, Выходное напряжение усилителя 3 изменяется до величины, при которой нагрев термопары 1-2 равен первоначальному нагреву.

Следовательно, выходное напряжение

U усилителя 3 равно среднеквадратическому значению переменного входного напряжения Ох().

В связи с тем, что на нагреватели

2-2 и 2-1 ТП 1 и ТП 2 поступает переменное напряжение одинаковой частоты, компенсируется влияние паразитных реактивностей термопреобразователей

ТП 1 и ТП 2 и повышается точность преобразователя в широком диапазоне частот, что приводит к расширению частотного диапазона, 20

Формула изобретения

Преобразователь среднеквадратичес- 25 кого значения переменного напряжения в постоянное, содержащий два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а вход соединен через соединен- з0 ные встречно-последовательно термопары первого и второго- термопреобразо- „ вателей с общей шиной, первый вывод нагревателя второго термопреобразователя соединен с общей шиной, а второй З5 через первый резистор соединен с шиной входного сигнала и через второй

37 6 резистор — с выходом суммирующего I усилителя, первый вывод нагревателя первого термопреобразователя соединен с общей шиной, а второй соединен с первым выводом третьего резистора и через четвертый резистор соединен с входом суммирующего усилителя, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены пороговый элемент, коммутатор, генератор переменного тока, формирователь и управляемый делитель напряжения, причем вход ;порогового элемента и первый вход коммутатора соединены с шиной входного сигнала, второй вход коммутатора сое динен с выходом порогового элемента, третий — с выходом генератора переменного тока, а выход через формирователь соединен с неинвертирующим входом суммирующего усилителя и со входом управляемого делителя, ...выход которого соединен с инвертирующим входом суммирующего усилителя и со

1 вторым выводом третьего резистора, управляющий вход управляемого делителя напряжения соединен с выходом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волгин Л, Н. Линейные электрические преобразователи.для измерительных приборов и систем М., "Советское радио", 1971, с. 179, рис. 3,24.

2. Патент Великобритании У 1138932, кл. G 1 V, .0).01.69.

859937

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7539/67

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель Н. Коновалов

Редактор M. Лысогорова Техред 3.Фанта Корректор О. Билак