Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное
Союз Советских Социалистических Республик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву No 785777 (22) Заявлено 1 7.12..79 (21) 2853348/18-21 с ярисоедииеииевт заявки М— (23) Приоритет— Опубликовано 07.10.81. бюллетень М 37 Дата опубликования описания 10 10 81 (51) M KJI G 01 8 19/22 )осударствсиный кемнтет СССР яо делам наабретеннй и открытий (ЗЗ) УдК 821. .317.322 (088.8 ) (72) Авторы изобретения B. В. Кандыбин, М. П. Федоринчик и H. И. Шатило Минский радиотехнический институт (7I) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ. Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для преобразования и измерения переменного напряжения в различных радиотехнических устройствах, например, в многофункциональных вольтметрах. Известно устройство для измерения переменных напряжений произвольной формы тсодержашее трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямители соето динена со входами сумматора. При этом индикатор подключен к выходу сумматора, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора соединена с выходом генератора треугольного напряжения Г13. Его недостатком является низкая точность Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство по основному авт. св. Ж 785777, содержащее последовательно соединенные выпрямитель, пиковый детектор, и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первыми входами первого и второго порогового элементов, выходы которых соединены с входами блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход которого через интегрирующий усилитель подключен к выходной шине н к второму входу второго порогового элемента, вход выпрямителя подключен к входной шине, а выход — к второму входу первого порогового элемента, другой вход масштабного преобразователя подключен к первому выходу генератора треугольного напряжения Г2 . Его недостатком является низкая точность. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, пиковый детектор и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первыми входами первого и второго пороговых 087 4 сов тока (фиг. 2) за каждый период треугольного напряжения равно: 1„ 6 01= — 1 —, < mt 4 J 5 т Ст,.р о 871 где 3 — амплитуда импульсов тока на выходе преобразователя 10. Разряд интегрирующего усилителя 8 1о происходит по экспоненциальному закону с постоянной времениТ= С, где R и С соответственно сопротивление цепи разряда и эквивалентная емкость интегрирующего усилителя 8. Для качественного усреднения последовательности треугольных импульсов величина выбирается из условия 7 ) гтрк . С учетом этогр, с достаточной точностью экслоненциальный закон разряда интегрирующего усилителя 8 может быть заменен линейным. Тогда изменение напряжения в интегрирующем усилителе 8 лри его разряде за лериодТтр равно: 25 где ряжения на входе интегрируюrцего усилителя. Так, как, Т )).Ттр то 01-Ug зо то да т 4 ио а I где u — постоянная составляющая напряо жения на входе интегрирующего усилителя 8. В установившемся состоянии (6.U„f =Id Ugl. Приравнивая правые части выражений для д U- и 6Ug, найдем UO . р 4О аи2=- Vo— Треугольное напряжение U+o(4) с выхода управляемого масштабного преобразователя 3 сравнивается в пороговом элементе 4. с сигналом/0 (t)l с выхода выпрямителя 1, а в пороговом элементе 5 — с постоянным напряжением V с выхода интегрирующего усилителя 8. Выходные сигналы пороговых элементов 4 и 5 воздействуют через блок управления на ключ 7 и 11 так, что сигнал со второго выхода генератора 9 треугольного напряжения поступает через преобразователь 45 напряжение-ток 10 на вход интегрирующего усилителя 8 при выполнении условий: lU(t)jv Утр(ь) и И(И»(Ф) . В установившемся режиме следящая обратная связь с выхода интегрирующего усилителя 50 8 на второй вход порогового элемента 5 обеспечивает равенство постоянного напряжения U среднеквадратическому значению переменного напряжения 0(1)(на выходе выпрямителя 1. 55 Приращение напряжения в интегрирующем усилителе 8 лри поступлении на его вход отрицательных треугольных импульэлементов, выходы которых соединены с входами блока управления, первый выход которого через последовательно соединенные первый ключ и интегрирующий усилитель подключен к выходной шине и к второму входу второго порогового элемента, вход выпрямителя подключен к входной шине, а выход — к второму входу первого порогового элемента, другой вход ю масштабного преобразователя подключен к первому выходу генератора треугольного напряжения, введены преобразователь напряжения — ток и второй ключ, причем вход лреобразог ателя напряжение — ток подключен к второму выходу генератора треугольного напряжения, а выход соединен с входом первого ключа и через второй ключ соединен с общей шиной, второй выход блока управления соединен с управляющим входом второго ключа. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, пояс;няющие его работу. Устройство содержит выпрямитель 1, пиковый детектор 2, масштабный преобразователь 3, первый и второй пороговые элементы 4,5, блок 6 управления, первый ключ 7, интегрирующий усилитель 8, генератор 9 треугольного напряжения, преобразователь 1 0 напряжения — ток, второй ключ 11. Устройство работает следующим образом. и =о-v (1- — )=-v тР тр 1 " ИС 1 RC — максимальное значение напгде К вЂ” значение коэффициента ампТтР д Ф . литуды входного сигнала. Постоянная составляющая напряжения на входе интегрирующего усилителя 8 известного устройства равна: u= о=,",я. Сф где U амплитуда треугольного напряжения. С учетом величин U 10 B,J>=1 МА; К = 1 МОм увеличение управляющего воздействия на входе интегрирующего усилителя 8, составляет; — — =100 раэ, что 0о позволяет свести практически к нулю влияние помех и дрейфа нуля, приведенных ко входу интегрирующего усилителя 8. 871 087 ДЬЕМ Р ВНИИПИ Заказ 8429/17 Тираж 735 Подписное. Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Введение преобразователя 10 и ключа 11 позволяет повысить точность преобразования путем увеличения управляющего воздействия и уменьшения напряжения помех на входе интегрирующего усилителя 8. формула изобретения Измерительный преобразователь пере- 10 ,менного напряжения в постоянное по авт. св. ¹ å778855777777, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь напряжениеток и второй ключ, причем вход преобразователя напряжение - ток подключен к второму выходу генератора треугольяого напряжения, а выход соединен с входом первого ключа и через второй ключ соединен с общей шиной, второй выход блока управления соединен с управляющим входом второго ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3064192, кл. G 01 R 19/02, 1962. 2. Авторское свидетельство СССР ¹ 785777. кл. G 01 R 19/22,31.10.79.
