Амплитудно-дифференциальный нульорган

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (о892417 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 190380 (2f) 2896937/18-21 с присоединением заявки Но(23) Приоритет—

Опубликовано 23.1281. Бюллетень 89 47

Дата опубликования описания 2 312.81

<51)м. к„.

G 05 В 1/01

Н 03 К 5/24

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621 374 5 (088 ° 8) A,Ô. Прокунцев, Б.A. Памфилов, Г.И. Шарон в и Ю.Л. Шаров (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Пензенский завод-ВТУЗ при Заводе ВЭМ и Филиал

Пензенского политехнического института (54) АИПЛИТУДНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ НУЛЬ-ОРГАН

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в приборах допускового контроля комплексных сопротивлений, мостах и компенсаторах переменного тока.

Известен амплитудно-дифференциальный нуль-орган для сравнения двух синусоидальных напряжений по амплитуде, когда одно из них остается неизменным в процессе уравновешивания, содержащий по числу сравниваемых напряжений два блока согласования, выход одного из которых через первый двухполупериодный выпрямитель и 15 фильтр подсоединяется к первому входу блока сравнения, выход второго блока согласования через второй двухполупериодный выпрямитель и аттенюатор подключается ко второму входу 20 блока сравнения. Выход схемы сравнения соединен со входом индикатора соотношения амплитуд, состоящего из последовательно подключенных усилителя переменного тока, двухполупериодного выпрямителя и реле (1).

Однако в таком устройстве имеет место ограниченное быстродействие, а именно: результат сравнения получается эа время, равное не ме- 30 нее О, 5-0 „25 периода частоты, изменяющегося в процессе уравновешивания напряжения.

Известен амплитудно-дифференциаль; ный нуль-орган, содержащий два блока согласования, выход одного из которых через первый двухполупериодный выпрямитель, фильтр и делитель напряжения подключен к одному из входов блока сравнения, выход второго блока согласования соединен параллельно через усилитель-ограничитель и блок временной задержки с управляющим и через второй двухполупериодный выпрямитель и аттенюатор со вторым сигнальным входом блока сравнения (2).

Недостатком этого устройства является то, что данное устройство позволяет получить информацию о соотношении амплитуд двух сравниваемых сигналов, но не дает информацию о соотношении каждой из составляющих (синфазной и квадратурной) одного иэ сигналов и амплитуды другого сигнала, взятого за опорный, кроме того, информация получается только о качественном соотношении (т.е. какой иэ сигналов больше или меньше), но отсутствует информация о количест"

89241 7 венном отношении, т. е. во сколько раз больше или меньше.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем получения цифровой информации о соотношении амплитуд составляющих одного из сигналов с амплитудой второго сигнала.

Укаэанная цель достигается тем, что в амплитудно-дифференциальный нуль-орган, содержащий два блока согласования, выход первого из которых через двухполупериодный выпрямитель, фильтр и делитель напряжения соединен с первым входом блока сравнения, выход второго блока согласования через второй двухполупериодный выпрямитель и аттенюатор соединен со вторым входом блока сравнения, введены два формирователя импульсов и реверсивный счетчик, причем выход первого блока согласования через первый формирователь импульсов соединен с первым управляющим входом реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу блока сравнения и первому управляющему входу делителя напряжения, выход второго блока согласования через второй формирователь импульсов соединен со вторым управляющим входом делителя напряжения, с управляющим входом блока сравнения и со вторым управляющим входом реверсивного счетчика.

Такое конструктивное решение обеспечивает получение цифровой информации о соотношении каждой из составляющих (синфаэной и квадратурной) одного из сигналов и амплитуды другого сигнала, взятого за опорный..

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит (фиг. 1) блоки

1 и 2 согласования, двухполупериодные выпрямители 3 и 4, формирователи 5 и б импульсов, фильтр 7, делитель 8 напряжения, аттенюатор 9, блок 10 сравнения, реверсивный счетчик 11.

Амплитудно-дифференциальный нульорган работает следующим образом.

Напряжения U è U g (ôèã. 2, строка a ) через блоки 1 и 2 согласования и через двухполупериодные выпрямители 3 и 4 подаются на Фильтр 7 и аттенюатор 9 соответственно. На вн)коде Фильтра 7 получают постоянное напряжение Uо„(фиг. 2, строкаЬ ), на выходе аттенюатора 9 — пульсирующее напряжение (Фиг. 2, строка Ь ), ослабленное на величину, равную потерям напряжения U â фильтре 7.

Кроме того, найряжение 0 (фиг.2, строка а) с выхода блока 1 согласования поступает на первый формирователь 5 импульсов. Короткие импуль5

65 сы с выхода первого формирователя 5 импульсов поступают на первый управляющий вход реверсивного счетчика 11.

Напряжение U (фиг. 2, строка ) с выхода блока 2 согласования поступает на второй формирователь б импульсов.

В начальный момент времени коэффициент передачи делителя 8. напря1 жения равен вЂ,где п — количество и дискретных уровней сигнала Uon (Ôèã ° 2 строка Ь ). В момент t прохождения сигнала U через нулевой уровень (фиг. 2, строка а ) с выхода второго формирователя б импульсов короткий импульс (фиг. 2, строка )) поступает на первый управляющий вход делителя 8 напряжения, на управляющи: вход блока 10 сравнения и на второй управляющий вход реверсивного счетчика 11. По этому импульсу начинается сравнение сигналов Uan и U (фиг. 2, строка Ъ ), коэффициент передачи делителя 8 напряжения увели1 чивается на величину — реверсиви ный счетчик начинает считать на сложение.

В момейт равенства сигналов Uon и U короткий импульс (фиг. 2, строка 0 ) с выхода блока 10 сравнения поступает на счетный вход реверсивного счетчика 11 и на второй управляющий .вход делителя 8 напряжения, коэффициент передачи которого при этом мгновенно увеличивается на ве1 личину — (фиг. 2, строка Ъ ) и остается постоянным до поступления следующего импульса с выхода блока 10 сравнения на второй управляющий вход делителя 8 напряжения, т.е. до момента ближайшего равенства сигналов Ч„и U<. В момент t прохождения сигнала ()„через нулевой уровень короткий положительный импульс (фиг. 2, строка c ) с выхода первого

Формирователя б импульсов поступает на первый управляющий вход делителя 8 напряжения, на управляющий вход блока 10 сравнения и на второй управляющий вход реверсивного счетчика 11. Показание т реверсивного счетчика 11 в момент t равно отношению квадратурной составляющей сигнала U< к амплитуде сигнала U, умноженному на число п, т.е. кь

m = — -n fl ° и U, В момент t> когда сигнал U достигает своего экстремального значения (фиг. 2, строка a ), второй формирователь б импульсов формирует короткий импульс отрицательной полярности (фиг. 2, строка 3 ), который поступает на первый управляющий

892417 вход делителя 8 напряжения, на управляющий вход блока 10 сравнения и на второй управляющий вход реверсивного счетчика 11. С приходом этого короткого импульса на второй управляющий вход реверсивного счетчика 11 он начинает работать на вычитание, а коэффициент передачи делителя 8 напряжения мгновенно уменьшается на величину шага дискретности и остается постоянным до поступления импульса с выхода блока 10 сравнения на второй управляющий вход делителя

8,т.е. до момента ближайшего равенства сигналов U<> и U .

В момент t4, когда сигнал U, проЛ ходит через -, первый формирователь б импульсов фсрмирует короткий импульс отрицательной полярности . (фиг. 2, строка c ), который поступает на первый вход делителя 8 напряжения, на управляющий вход блока 10 сравнения и на второй управляющий вход реверсивного счетчика 11.

Показание Р реверсивного счетчика ll в момент времени t4 равно отношению амплитуды синфазной составляющей сигнала U к амплитуде сигнала U, умноженному на число п, т.е.

Бсоаа

6 = — n — n, У где В = к-j; к — количество импульсов с выхода нуль-органа от момента до момента tg (фиг. 2);

-количество импульсов за время между моментами t и

Использование предлагаемого устройства в цифровых мостах, компенсаторах, а также систем автоматизированного контроля и управления технологическими процессами позволяет значительно повысить их быстродействие.

Формула изобретения

Амлитудно-дифференциальный нульорган, содержащий два блока согласования, выход первого из которых через двухполупериодный выпрямитель, фильтр и делитель напряжения соединен с первым входом блока сравнения, выход второго блока согласования через второй двухполупериодный выпрями тель и аттенюатор соединен со вторым входом блока сравнения,о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены два формирователя импульсов и реверсивный

Щ счетчик, причем выход первого блока согласования через первый формирователь импульсов соединен с первым управляющим входом реверсивного . счетчика, счетный вход которого подд5 ключен к выходу блока сравнения и первому управляющему входу делителя напряжения, выход второго блока согласования через второй формирова" тель импульсОв соединен со вторым управляющим входом делителя напряже30 ния, с управляющим входом блока сравнения и со вторым управляющим ,входом реверсивного счетчика.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 223875, кл. G 05 В 1/01, 06.08.68.

2. Авторское свидетельство СССР

9 341003, кл, G 05 В 1/Ql, 05.06.72.

892417

Cate.2

Составитель В. Шагурин

Техред И. ГайдУ Корректор В. Бутяга

Редактор И. Юрковецкий

Заказ 11257/71

Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4