Усредняющее устройство
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1023345
Авторы: Кизилов, Смилянский
Текст
союз советскихсоц)4 АлистическихРЕСПУБЛИК Э(50 С 06 6 7 18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гссьдю ственкцй комитет сссРпо делдм ИЗОБРетекий и отнрь(тии(.46) 15.06.83. Бюл. В 22 (72) В.У. Кизилов .и И.И. Смилянский (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им,В;И. Ленина(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 632961, кл, С 06 6 7/186, 1976.2. Гутников В.С., Клементьев А.В, и Лопатин В,В. Быстродействующиеастатические.усредняющие измерительные преобразователи с синхронным временным квантованием в прямой цепи. Труды ЛНЦ, 1975, В 342,с.424.6 (прототип)(54)(57) УСРЕДБЯЮЕЕ УСТР 0 ИСТВ 0, содержащее многовходовой интегратор, входы которого являются входами уст 801023345 А ройства, а выход через блок памяти,управляющим входом подключенный квыходу Формирователя импульсов, сое динен с неинвертирующнм входом выходного дифференциальнаго усилителя,выход которого является выходом устройства,. о т л .и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения регулировки .и расширения частотного диапазона, в .:. него введены два переменных масштабных резистора, соединенных последовательно и включенных между суммирующим входом многовходового интегратора и выходом выходного дифференци-ального усилителя, причем среднийвывод первого переменного масштабно-:го резистора подключен к неинвертк- Ерующему входу выходного дифференциального усилителя, выход которого соединен со средним выводом второгопеременного масштабного резистора.(,1 д " аИзобретение относится к быстродействующим устройствам для усреднения (фильтрации) электрических сигналов и может быть использовано как быстродействующий Фильтр в системах автоматики и информационно-измерительной техники.Известны быстродействующие усредняющие устройства, содержащие интегратор, ко входу которого подключены источники входных сигналов, устрой- )О ство аналоговой памяти, управляемое от источника, период которого равен времени усреднения, и повторитель, выход которого подключен ко входу интегратора через резистор обратной 15 . связи 13Недостатком этих устройств является взаимная зависимость коэффициента передачи (усиления) быстродей. ствия и входного сопротивления, что 20 делает невозможным производить в процессе работы раздельную регулиров. ку любого из этих параметров без одновременной перестройки двух других. 25Особенно тРудно обойти указанный недостаток при усреднении сигналов от источника тока или от нескольких источников напряжения.Наиболее близким к предлагаемому является быстродействующее устройство усреднения, содержащее интегратор на операционном усилителе, устройство аналоговой памяти, состоящее из запоминающего конденсатора и ключа, управляемого от источника, период которого равен времени усреднения, и повторителя на операционном усилите-. ле, выход которого через резистор обратной связи подключен к инвертирующему входу интегратора 2. 40Недостатком прототипа является взаимная зависимость коэффициентов передачи, быстродействия и входного сопротивления, что значительно усложняет настройку устройства, приводит 45 к уменьшению частотного диапазона и . ограничивает его область применения.Цель изобретения - упрощение регулировки и расширение частотного диапазона.,Поставленная цель достигается тем, что в усредняющее устройство, содержащее многовходовой интегратор, входы, которого являются входами устройства, а выход через блок памяти, управ-ляющим входом подключенный к выходуформирователя импульсов, соединен снеинвертирующим входом выходного дифФеренциального усилителя, выход которого является выходом устройства,введены два переменных масштабныхрезистора, соединенных последовательно и включенных между суммирующим входом многовходового интегратора и выходом выходного дифференциально го усилителя, причем средний вывод первого переменного масштабного резистора подключен к инвертирующему входу выходного дифференциального усилителя, выход которого соединен со средним выводом второго переменного масштабного резистора.При таком построении усредняющего устройства его быстродействие определяется частью сопротивления 1 переменного масштабного резистора, 1 включенного между суммирующим входом интегратора и инвертирующим входом выходного усилителя, а коэффициент, передачи - суммой полных сопротивле ний переменных масштабных резисторов. При регулировке быстродействия схемы потенциометром ее коэффициент передачи не изменяется, так как сумма ука" занных сопротивлений не меняется, а регулировка коэффициента передачи переменным резистором не влияет на быстродействие. Это обеспечивает значительное упрощение регулировки и дает воэможность использовать предла" гаемое устройство в более широком частотном диапазоне.На чертеже представлена схема усредняющего устройства.Устройство содержит многовходовой интегратор 1 на операционном усилителе 2, в цепь обратной связи которого включен интегрирующий конденсатор 3. Ко входам интегратора подклю-; чены источники напряжения входных сигналов и (или) непосредственно источники входных токов. Выход интегра тора 1 подключен ко входу блока памяти 4, который в простейшем случаесостоит из запоминающего конденсатора 5 и ключа б. Управление ключом блока памяти 4 осуществляется от фор мирователя импульсов 7, который вырабатывает короткие импульсы с периодом следования, равным требуемому времени усреднения. Выход блока памяти 4 подключен к неинвертирующемувходу выходного дифференциального усилителя 8, Инвертирующий вход усилителя 8 подключен к среднему выводу первого переменного масштабного резистора 9, первый вывод которого подключен к суммирующему"входуинтегратора 1, а второй вывод через второй переменный масштабный резистор 10 - к выходу усилителя 8,Для анализа работы устройстваобозначим сопротивление первого переменного масштабного резистора 9 через Йр, а сопротивление его участка между первым и средним выводамичерез СЯ, сопротивление переменного резистора 10 - Р,аьСкорость протекания переходного процесса (быстродействие) устройства определяется отношением интервала усреднения Т к постоянной времениЗаказ 4214/34 Тираж 706 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 интегратора. Последняя определяетсяпроизведением емкости конденсатора3 на сопротивление, включенное междуинвертирующим входом усилителя 8 исуммирующим вхоДом интегратора, т.е.СФФ. Быстродействие устройства будет максимальным, когда выполняетсяусловие а=1-Т/СЙВ(=О, т.е,. Т=СВ,.При выполнении этого условия переходный процесс в устройстве заканчивается на один период интервала усреднения,В установившемся режиме работы,если пренебречь входными токами интегратора 1 и усилителя 8, суммарныйсредний ток всех входных сигналов 15равен току, протекающему по переменному резистору 9 и переменному резистору 10Если напряжение суммирующего входа интегратора пренебрежимомало, то выходное напряжение устройства равно"выл=)с Ип+Я, ) (3) где )ср - эквивалентный средний входной ток.от всех источников сигнала.Поскольку выходное напряжение определяется величинбй полного сопротивления переменного резистора 9, которая при регулировке быстродействия не изменяется, то и коэффициент усиления (передачи) устройства не меняется при регулировке быстродействия. Коэффициент усиления устройства можно изменять в.достаточно широ-. ком диапазоне изменением сопротивления Взы, при этом очевидно быстродействие устройства изменяться не будет.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает взаимно незави симуй регулировку коэФФициента пе редачи устройства и быстродействия., При обеих указанных регулировках 345 4входное сопротивление устройства йо любым входам остается неизменными,Если быстродействие устройства нужно изменять не в очень широких пределах, то между инвертирующим входом интегратора и выводом 7 потенциометра устанавливают постоянный резистор (обозначен. пунктиром). В случае, если необходимо регулировать только коэффициент усиления (не изменяя быстродействия), то резистор 9 также заменяется постоянным резистором, включенными между суммирующим входОм интегратора 1 и инвертирующим входом усилителя 8, а резистор 10 подключают непосредственно к инвертирующему входу усилителя 8.Предлагаемое устройство обеспечивает ускорение, регулировки преобразователя в процессе производства и быструю перестройку его в процессеэксплуатации, что, расширяет область использования преобразователя.Предлагаемое быстродействующее усредняющее устройство применено в качестве Фильтра в разработанном на кафедрефЭлектрические станции ХНИ им. В.И, Ленина быстродействующем измерительном преобразователе активной. мощности трехфазного тока ИПТЬИБ класса точности 0,5, внедряемым в ПО ф 1 Союзэнергоавтоматикр.ф. Применение. рассмотренного быстродЕЙ- ствующего усредняющего устройства в составе преобразователя ИПТИ 4-301 Б позволяет значительно упростить настройку преобразователя при изготов" ленни и дает воэможность просто про извести перестройку быстродействия и (или) коэффициента передачи в процессе экснлуатации, что позволяет использовать его для усредняющих сигналов в широком диапазоне частот и расширить область применения.
СмотретьЗаявка
3310458, 25.06.1981
ХАРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. ЛЕНИНА
КИЗИЛОВ ВЛАДИМИР УЛЬЯНОВИЧ, СМИЛЯНСКИЙ ИГОРЬ ИСААКОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06G 7/18
Метки: усредняющее
Опубликовано: 15.06.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1023345-usrednyayushhee-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Усредняющее устройство</a>
Предыдущий патент: Множительно-делительное устройство
Следующий патент: Устройство для интегрирования в системе остаточных классов
Случайный патент: Шарошка для правки шлифовальных кругов