SU477357A1 - Дифференциатор электрических напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники.

Известны дифференциаторы электрических напр жений, содержащие входные и выходные клеммы, кольцевой коммутатор, выполненный в виде ламелей и щеток, и конденсаторы.

Предлагаемый дифференциатор отличаетс  от известных тем, что он снабжен модул тором и дополнительным четырехиолюсным коммутатором , причем цепи, состо щие из последовательно соединенных входных клемм и конденсатора, включены между двум  р дами ламелей кольцевого коммутатора, а пары щеток коммутатора укреплены на оси с неравными относительными сдвигами, кратными межламельному рассто нию, и соединены с контактами дополнительного четырехполюсного коммутатора, две щетки которого соединены между собой, а две другие подключены к неподвижным контактам модул тора, подвижный контакт которого через конденсатор соединен с выходными клеммами, а один из неподвижных контактов подключен через конденсатор к нулевой шине.

Такое выполнение позвол ет расширить функциональные возможности дифференциатора .

На чертеже приведена схема предлагаемого дифференциатора, -включающего кольцевой коммутатор 1, между ламел ми которого включены последовательно соединенные входные зажимы н конденсаторы 2. Выводы щеток присоединены к соответствующим контактам дополнительного четырехполюсного коммутатора 3, две щетки которого закорочены между собой, а две другие соединены с неподвижными контактами 4 и 5 модул тора, подвижный контакт б которого через конденсатор 7 присоединен к входу последующего каскада, а

один из его неподвижных контактов 4 - к заземленной точке последующего каскада через конденсатор 8 большой емкости.

Дл  по снени  работы устройства к одному из входов подключен датчик измен ющегос 

напр жени , имеющий общую точку с заземленной щиной последующего каскада.

Устройство работает следующим образом.

Измен ющеес  напр жение от датчика,

имеющего заземленную промежуточную точку,

например, гор чий спай термопары, со входных зажимов подводитс  к соответствующему запоминающему конденсатору 2 через выбранную дл  этой цели пару щеток кольцевого коммутатора, закороченную между собой через спаренные подвижные контакты дополнительного коммутатора 3. При этом конденсатор 2 запоминает дискретное значение входного напр жени . Через установленное с помощью коммутатора 3 врем  втора  избранна 

пара щеток кольцевого коммутатора попадает

на тот же конденсатор, подключенный встречио с датчиком измен ющегос  напр жени , и и через вторую пару подвижных контактов коммутатора 3 подсоедин ет встречно включенные упом нутый конденсатор и датчик к неподвижным контактам 4 и 5 модул тора. В этот момент на высокоомном входе последующего каскада возникает переменное напр жение , амплитуда которого пропорциональна разности двух напр жений: запомненного и текущего значени  входного сигнала. Каждое новое значение интервалов времени, за которое сравниваетс  запомненное и текущее напр жение входного сигнала, устанавливаетс  путем изменени  положени  ручек коммутатора 3, причем дл  удобства все четыре его ручки объединены общей ручкой управлени .

Если источник входного сигнала не заземлен , то в момент по влени  напр жени  между неподвижными контактами модул тора конденсатор 8 будет подставл ть собой замкнутый ключ, так как его емкость намного больпле емкости последовательно соединенных конденсаторов 2 и 7, и напр жение будет приложепо к входу последующего каскада. При наличии заземленной промежуточной точки источника входного сигнала в момент замыкани  коитактов 4 и 6 модул тора на вход последующего каскада подводитс  разность запомненного напр лсени  н напр жени  . В момент последующего замыкани  контактов 5 и 6 модул тора на вход последующего каскада подводитс  напр жение Е, снимаемое между вторым входным зажимом и общей заземленной шиной. Амплитуда переменной составл ющей напр жени  на входе последующего каскада в установившемс  режиме равна разности запомненного и входного напр жений.

Таким образом, при условии того, что емкость конденсатора 8 много больше емкости последовательно включенных конденсаторов 2 и 7, и посто нна  времени цепочки, состо щей из этих конденсаторов и резистора 9, дмиого больше периода переключени  контакта 6, амплитуда переменной составл ющей напр жени  на входе последующего каскаца в установившемс  режиме будет равна разности

двух напр жений; периодически запоминаемого и входного, независимо от наличи  и места нахождени  точки заземлени  входного датчика.

Возможность широкого выбора интервалов времени формировани  приращений напр жени  позвол ет повысить точность дифференцировани  за счет выбора интервалов так, чтобы приращени  напр жений превышали величину

шума во ВхЧодиом сигнале. Кроме того, если дифференцируемое напр жение содержит переменную составл ющую известной частоты, то интервалы времени выбирают на услови х исключени  вли ни  переменной составл ющей

на результат дифференцировани .

Исключение необходимости изменени  времени цикла коммутации конденсаторов и отказ от необходимости изол ции шасси последующего каскада от земли упрощает конструкцию дискретного дифференциатора и последующего каскада. С помощью предложенного устройства можно вести многоканальную запись скоростей изменени  напр жений.

Предмет изобретени 

Дифференциатор электрических напр жений , содержащий входные и выходные клеммы , кольцевой коммутатор, выполненный в виде ламели и щеток, и конденсаторы, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, он снабжен модул тором и дополнительным четырехполюсным коммутатором, причем цепи, состо щие из последовательно соединенных входных клемм и конденсатора, включены между двум  р дами ламелей кольцевого коммутатора, а пары щеток коммутатора укреплены на оси с неравными относительными сдвигами, кратиыми межламельному рассто нию, и соединеиены с контактами дополнительного четырехполюсного коммутатора, две щетки которого соединены собой, а две другие подключены к неподвижным контактам модул тора,

подвижный контакт которого через конденсатор соединен со выходными клеммами, а один из неподвижных контактов подключен через конденсатор к нулевой шине. На &хад постдуюицв