SU1064216A1 - Измерительный преобразователь переменного напр жени в посто нное по уровню эффективного значени - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ ПО УРОВНЮ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ , содержащий пиковый детектор, вход которого соединен с первым входом первого порогового блока и входной шиной преобразовател  , .д выход - с входом генератора треугольного напр жени , первый выход которого соединен с первым входом модул тора , вьлход которого соединен с первым входом второго порогового блока, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора треугольного напр жени , вторым входом первого порогового бло.ка и входом клют ча, выход которого соединен через интегрирующий усилитель с выходной шиной преобразовател  и вторьлл входом модул тора, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности и надежности, в него введены формирователь и переключатель, причем третий выход генератора треугольного напр жени  через формирователь подключен к управл ющему С входу переключател , входы которого соединены с выходами пороговых блоков , а выход - с управл ющим входом ключа.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано в измерительных преобразовател х переменного напр жени  в посто нное , а также в цифровых вольтметрах переменного напр жени . Известен измерительный преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий последовательно соединенные выпр митель, пиковый детектор и масштабный преобразователь , выход которого соединен с первыми входами первого и второго пороговых устройств, к выходам которых подключены входы блока управлени , первый выход которого через первый ключ и интегрирующий усилитель соединен с вторьлм входом второго порогового устройства , при этом второй вход первого порогового устройства подключен к выходу выпр мител  , второй вход , масштабного преобразовател  - к пер вому выходу генератора треугольного напр жени , второй ключ, выход которого соединен с общей шиной устройства , первый вход - с вторым выходом блока управлени , второй вход с вторым входом первого ключа и выходом преобразовател  напр жениеток , вход которого подключен к второму выходу генератора треугольного напр жени  ij , Недостаток указанного -преобразовател  - значительна  погрешность преобразовани  из-за наличи  выпр мител  и дрейфа нул  пороговых устройств . I. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и,достигаемому результату  вл етс  измеритель ный преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий пиковый детектор, вход которого сое динен с первым входом первого порогового блока и входной шиной устрой ства, а выход - с входом генератор треугольного напр жени , первый выход которого соединен с первым входом модул тора, выход которого соединен с первым входом второго порогового блока, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора треугольного напр жени , вторым входом первого порогового блока и входом ключа, выход которого соединен через интегрирующий усилитель с выходной шиной устройства и вторым входом модул тора, третий пороговый блок, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход через инвертор подключен к второму выходу генератора треугольного напр жени , четвертый пороговый блок, первый вход которого соединен с вторым входом третьего поро гового блока, а второй вход - с выходом модул тора, четыре управл емых инвертора, входы которых подключены к выходам пороговых блоков, управл ющие входы - К выходугенератора и управл ющему входу генератора треугольного напр жени , а выходы - к соответствующим входам блока управлени , выход которого соединен с управл ющим входом клю 2 . К недостаткам известного измерительного преобразовател  относ тс  погрешность преобразовани  из-за возникновени  биений на частотах входного сигнала, кратных частоте генератора, переключающего управл емые инверторы и фазу треугольного напр жени , а также низка  надежность из-за сложности его реализации . Цель изобретени  - повышение точности и надежности измерительного преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измерительный преобразователь переменного напр жени  в посто нное, по уровню эффективного значени , содержащий пиковый детектор , вход котрого соединен с первым входом первого порогового блока и входной шиной преобразовател , а выход - с входом генератора треугольного напр жени , первый выход которого соединен с первьдм входом модул тора , выход которого соединен с первым входом второго порогового блока, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора треугольного напр жени , вторым входом первого порогового блока и входом ключа , выход которого соединен через интегрирующий усилитель с выходной шиной преобразовател  и вторым входом модул тора, дополнительно введены формирователь и переключатель,, причем третий выход генератора треугольного напр жени  через формирователь подключен к управл ющему входу переключател , входы которого соединены с выходами пороговых блоков , а выход - с управл ющим входом ключа. На чертеже представлена блоксхема измерительного преобразовдтел  переменного напр жени  в посто нное по уровню эффективного значени , Преобразователь содержит генератор 1 треугольного напр жени , первый выход которого соединен с первыми входами пороговых блоков 2 и 3 и ключа 4, Выход ключа 4 через интегрирующий усилитель 5 подключен к выходной шине и первому входу модул тора 6, выход которого соединен с вторым входом второго порогового блока 2. Второй вход модул тора 6 подключен к второму выходу генератора 1 треугольного напр жени , вход,которого соединен с выходом пикового детектора 7, вход которого подключен к второму входу первого порогового блока 3 и входной шине преобразовател . Третий выход генератора 1 треугольного напр жени  соединен через формирователь 8 с управл ющим входом переключател  9, входы которого соединены с выходами пороговых блоков 2 и 3, а выход - с управл ющим входом ключа 4. 1 Преобразователь переменного напр жени  .в посто нное по уровню эффективного значени  работает следующим образом.

На первом выходе генератора треугольного напр жени  формируетс  двухпол рное напр жение треугольной

формы С амплитудой, равной или несколько большей напр жени  на выходе пиковйго детектора 7, который определ ет максимальное значение входного переменного сигнала вне зависимости от знака последнего. Модул тор 6 формирует двухпол рный сигнал типа меандр с амплитудой равной напр жению на выходе преобразовател , и частотой, кратной частоте треугольного напр жени  на первом выходе генератора 1, но в 20-40 раз меньшей. Входной и выходной переменные сигналы модул тора поступают на первые входы пороговых блоков 2 и 3, в которых происходит их

сравнение с треугольным сигналом с выхода генератора 1, поступающим на вторые входы пороговых блоков. Формирователь 8 формирует управл ющее напр жение пр моугольной формы с частотой,равной частоте генератора 1 треугольного напр жени , и этим обеспечивает подключение VK управл ющему входу ключа 4 выходов порговых блоков 2 и 3.через переключатель 9 на одинаковое врем . Двухпол рное треугольное напр жение U с выхода генератора 1 через ключ 4 поступает на интегрирующий усилитель 5, причем пороговый блок 3 через переключатель 9 управл ет ключем 4, обеспечива  поступление напр жени  и на усилитель 5 при условии, что входной сигнал преобразовател  больше и ,а пороговый блок 2 через переключатель 9 управл ет ключем 4, обеспечива  поступление напр жени  U на вход усилител  5 при условии, что выходной сигн. нал устройства меньше U.«Поскольку врем  подключени  выходов пороговых блоков 2 и 3 к управл ющему входу ключа 4 одинаково, то в интегрирующем усилителе 5 происходит полна  компенсаци  отрицательной полуволны треугольного напр жени , поступающей в усилитель 5 при управлении.

ключом 4 от порогового блока 3, положительной полуволной треугольного напр жени  , поступгиоще в усилитель 5 при управлении ключом 4 от порогового блока 2, В уЬтановив5 щемс  режиме след ща  обратна  св зь, осуществл ема  посредством интегрирующего усилител  5 и модул тора 6, обеспечивает равенство квадратов переменного входного и

0 переменного выходного сигналов модул тора . Таким образом, посто нное напр жение с выхода интегрирующего усилител  5 равно эффективному значению входного переменного сиг5 нала.

Поскольку в измерительном прёоб разователе переменного напр жени  в посто нное выполн етс  равенство

0

-jlUltV+UgjV- JLUMW + Ugjdt,

h.

25

Og и UffU- дрейф нул  соотгде ветственно первого и второго пороговых блоков;

0 Т- период входного

переменного напр жени  и (t);

TM - период напр жени 

UM(t) г

5

- Коэффициент переКд дачи ключа 4. То после преобразований получим

тт

40 - ju iiai+aug - juwdt+u g.

ТмТм

;irluiltUb2Ug,fiu«WdbUg,.

45

I

Учитыва , что эффективное значение на выходе модул тора равно вы50 ходному напр жению преобразовател  (вых напр жени  U(t) и J(t ) переменные, т.е. среднее значение их равно нулю, можно получить

.

т где (u( эффективное зна . evriTTMrtrn

чениё входного напр жени  И (t)

Р« иы-ug и,,,.и.-.

65

Относительна  погрешность преобразовател „ 2 , /Ц-с-ч

lf.V

Ч.

8Л

Таким-образом, введение формировател  и переключател  позвол ет исключить возможность по влени  низкочастотных биений и снизить погрешность от дрейфов нул  пороговых блоков за счет их взаимной компенсации .

Построение преобразовател  по предлагаемой структурной схеме позвол ет уменьшить количество блоков, что увеличивает Нс1дежность его работы .

Праимуществс1ми  вл ютс  уменьшение вли ни  дрейфа нул  генератора треугольного напр жени  на точность преобразовател  и независимость точности преобразовани  от формы входHi ro сигнала.

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ ПО УРОВНЮ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащий пиковый детектор, вход которого соединен с первым входом первого порогового блока и входной шиной преобразователя , _д выход — с входом генератора треуголь с первым входом модукоторого соединен с второго порогового вход которого соединен ного напряжения, первый выход которого соединен ля тора, выход = первым входом блока, второй с вторым выходом генератора треугольного напряжения, вторым входом первого порогового блока и входом клю-г ча, выход которого соединен через ’ интегрирующий усилитель с выходной шиной преобразователя и вторил входом модулятора, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены формирователь и переключатель, причем третий выход генератора треугольного напряжения через формирователь подключен к управляющему входу переключателя, входы которого соединены с выходами пороговых блоков, а выход - с управляющим входом ключа.