SU924590A1 - Преобразователь среднеквадратического значени напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  при создании амперметров и вольтметров среднеквад1 ратического значени .

Известен преобразователь средне квадратического значени  напр жени , содержащий электротепловой компаратор , один из входов которого соединен с выходом усилител  с регулируемым коэффициентом передачи, а другой вход - с выходом источника образцового напр жени , усилитель некомпенсации , вход которого подключен к выходу электротрплового компаратора , а выход через блок управлени  - к управл ющему входу усилител  с регулируемым коэффициентом передачи I .

Недостаток устройства - узка  частотна  полоса преобразуемого напр жени  .

Наиболее близким техническим ре- . шением к предлагаемому  вл етс  пре

образователь среднеквадратического значени  напр жени , содержащий

VI электротепловой компаратор, первый из входов которого подключен к выходу источника образцового напр жени , второй вход - к выходу усилител  с регулируемым коэффициентом передачи и к первому входу блока дискретного масштабного преобразовател , включающего в свой состав генератор

to импульсов, а выход через усилитель некомпенсации - к первому входу переключател  , второй вход которого св зан с общим входом устройства, а Первый выход - с одним из входов

ts усилител  с регулируемым коэффициентом передачи, блок пам ти, вход которого подключен ко второму выходу переключател , а выход - к другому входу усилител  с регулируемым коэф20 фициентом передачи, блок сравнени , первый вход которого соединен с выходом блока дискретного масштабного (Преобразовател , а второй вход - с

одним из выходов источника вспомогательного напр жени , другой выход которого подключен к третьему входу переключател , блок управлени , первый выход которого соединен со вторым входом блока дискретного масштабного преобразовани , второй выход - с четвертым входом переключател , третий выход - со входом индикатора ., а вход - с выходом блока сравнени  2.

Недостаток устройства св зан с незначительной частотной полосой при большой регулируемой глубине обратной св зи усилител  из-за трудности обеспечени  устойчивой работы усилител  во всем диапазоне регулировани 

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона преобразуемого напр жени .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователь среднеквадратического значени  напр жени , содержащий электротепловой компаратор, первый из входов которого подключен к выходу Источника образцового напр жени , а выход - к входу усилител  некомпенсации , переключатель, один из сигнальных входов которого соединен с общим входом устройства, другой сигнальный вход - с выходом усилител  некомггенсачии, а управл ющий вход с первым выходом блока управлени , генератор импульсов, блок сравнени , введены два счетчика импульсов, триггер, широтно-импульсный модул тор , два ключа и блок совпадени , причем счетный вход первого счетчика импульсов подключен к выходу генератора .импульсов непосредственно, а счетный вход второго счетчика импульсов - через первый из ключей, управл ющий вход которого соединен с выходом блока совпадени , разр дные обоих счетчиков импульсов подключены к входам блока сравнени , выход которого соединен с одним из входов триггера, другой вход триггера подключен к выходу старшего разр да первого счетчик%1 импульсов, а выход - к управл ющему входу второго ключа, установленного между выходом переключател  и вторым входом электротепловбго компаратора, вход сброса второго счетчика импульсов соединен с вторым выходом блока управлени , сигнальный вход широтнр-импульсного модул тора подключен к выходу усилител  некомпенсации, синхронизирующий вход - к третьему выходу блока управлени , а выход - к одному из входов блока совпадени , другой вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени .

На чертеже представлена функциональна  схема преобразовател  среднеквадратического значени  напр жени .i

Устройство содержит переключатель 1, ключ 2, электротепловой компаратор 3, источник Ц образцового напр жени , усилитель 5 некомпенсации , широтно-импульсный модул тор 6, блок 7 совпадени  (логический элемент И), ключ 8, генератор 9 импульсов , счетчик 10 импульсов, блок 11 сравнени , счетчик 12 импульсов, триггер 13 и блок Т управлени .

Устройство работает следующим образом .

Работа происходит в два такта.На первом такте переключатель 1 замыкаетс  в положение, в котором электротепловой компаратор 3 подключаетс  через ключ 2 и переключатель 1 ко входу устройства. Измер емое напр жение подаетс  ко входу электротепловогр компаратора 3 в течение интервалов времени, определ емых длительностью импульса Т с выхода триг-гера 13 и формируемых с посто нным периодом Т, задаваемым блоком И управлени . Триггер 13 устанавливаетс  в единичное состо ние в момент переполнени  счетчика 12 импульсов и в нулевое - при равенстве кодов в счетчиках 10 и 12 импульсов. Установка же в нулевое состо ние счетчика 10 производитс  блоком k управлени  в конце каждого периода Т.

Среднеквадратическое значение последовательности импульсов, пропорциональных напр жению компенсации компаратора 3 соответствует

-u.vf.

(1)

и

ОС,

Образованна  замкнута  статическа  система первого пор дка стремитс  к становлению равенства

(2)

и

Uov

ос,

где посто нное напр жение с выхода источника и образцового напр жени . Учитыва  (1), имеем

(3)

Claims (2)

1. Uo Ux После окончани  всех переходных процессов блок l управлени  запрещ ет прохождение импульсов с выхода широтно-импульсного модул тора 6 че рез блок 7 совпадени  на управл ющи вход ключа 8. При этом в счетчике 1 импульса остаетс  записанным код, пропорциональный напр жению UQC, в момент установлени  равенства Uoe, Ue, . Во втором такте блок k управлени  переключает переключатель 1 в положение, в котором на электротепловой компаратор 3 подаетс  последе вательность импульсов с амплитудой, равной амплитуде выходного напр жени  с тем же посто нным перио дом Т, задаваемым блоком 1 управле ни  и длительностью импульсов Т , зафиксированной в счетчике 10 импул сов в конце первого такта. Образованна  замкнута  статическа  система стремитс  к состо нию равновеси , при котором среднеквадратическое значение последовательности импульсов становитс  эквивалентным посто ннбму напр жению ис ,точника образцового напр жени  k /Г -. Так как во втором такте Т, T,Uo остались таки(ии жвд как и в конце первого такта, то из (З) и С) следует , что ихУ Uo , (5) откуда Из выражени  (6) видно, что преобразователь осуществл ет линейное преобразование среднеквадратическо го значени  входного сигнала в посто нное напр жение. Преобразователь работает в одной точке характеристики электротеплово го компаратора. 3- Преобразование напр жени  некомпенсации в интервал времени, запоминание того интервала времени и замена усилител  с регулируемым коэффициентом передачи на ключ, открываемый на зафиксированный интервал времени, позвол ет существенно расширить частотный диапазон преобразовател . Формула изобретени  Преобразователь среднеквадратичес кого Значени  напр жени , содержащий электротепловой компаратор,первый из входов которого подключен к выходу источника образцового напр жени , а выход - к входу усилител  некомпенсации, переключатель,один из сигнальных входов которого соединен с общим входом устройства, дру гой сигнальный вход - с выходом усилител  некомпенсации, а управл ющий вход - с первым выходом блока управлений , генеоатор импульсов, блок сравнени ,о тличающийс  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона преобразуемого напр жени , в него введены два счетчика импульсов, триггер, широтно-импульс-. ный модул тор, два ключа и блок совпадени , причем счетный вход первого счетчика импульсов подключен к выходу генератора импульсов непосредственно , а счетный вход второго счетчика импульсов - через первый из ключей , управл ющий вход которого соединен с выходом блока совпадени ,разр дные выходы обоих счетчиков импульсов подключены к входам блока сравнени , выход которого соединен с одним из входов триггера, другой вход триггера подключен к выходу старшего разр да первого счетчика импульсов , а выход - к управл емому входу второго ключа, установленного между выходом переключател  и вторым входом электротеплового компаратора, вход сброса.второго счетчика импульсов соединен с вторым выходом блока управлени , сигнальный вход широтноимпульсного модул тора подключен к выходу усилител  некомпенсации, синхронизирующий вход - к. третьему выходу блока управлени , а выход к одному .из входов блока совпадени , другой вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Орнатский П.П. Автоматические измерени  и приборы. К., школа, 1971, с. 509-510.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 221163, кл. G 01 R 19/26,1966.