Преобразователь мощности в напряжение постоянного тока

/ РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЬ(ТИ ГОСУД ПО ДЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТМ АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ(61) 539280 менное напряжение, управляющие входы (21) 3436465/18-21 которых подключены соответственно к (22) 12.05.82 :выходам первого сумматора и второго (46) 15,10,83. Бюл. В 38 блока вычитания, причем выход пер- (72) С,А. Андрусяк и В.И. Иатвиив вого блока вычитания подключен ко (53) 681.335(088.8) входу второго нагревателя первого (56) 1" Авторское свидетельство СССР термоспая термокомпаратора через пер- В 539280, кл. 6 01 й 21/ОО, 170275. вый преобразователь напряжения посто- (54)(57) 1, ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ МОЩНОЮ- янного тока в переменное напряжение, .ТИ В НАПРЯЖЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА . . а выход второго сумматора подключен аппо ант, св. Р 539280, о т л и ч а в- ко входу первого нагревателя второго ,щ и й с я тем, что, с целью расшире-. термоспая термокомпаратора через ння частотного диапазона измерейий,: . второй преобразоваТель напряжения в него введены два преобразоватеЛЯ : постоянного тока в переменное напрянапряжения постоянного тока в пере- жение.1048419 2, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что каждый преобразователь напряжения постоянного тока в переменное напряжение содержит модулятор, входы которого непосредственно и через инвертор подключены ко входу преобразователя напряжения постоянного. тока в пере 1Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано для создания точных аналоговых и цифровых измерителей мощности переменного тока. 5По основному авт, св 9 539280известен преобразователь мощности внапряжение. постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения,дифференциальный термокомпаратор,два сумматора, два блока вычитанияи активный интегратор, при этом дванагревателя термокомпаратора соединены с выходами двух сумматоров,вход одного иэ которых является входом преобразователя мощности в напряжение постоянного тока, выход тер"мокомпаратора через активный интегратор соединен с выходом преобразователя мощности, входы блоков вычитанийсоединены с соответствующими входами сумматоров, вход. одного иэ нихс выходом источника опорного напряжения, а их выходы подключены ковходам второй пары нагревателей термокомпаратора 1 3. 25Недостатком известного преобразователя мощности является низкаяточность преобразования в широкомдиапазоне частот, вызванная неидентичностью нагревателей по реактивным 30составляющим, в связи с тем, что в.преобразователе два нагревателя подогреваются переменным, током, а двапостоянным, на,котором, как известно, их остаточные реактивности непоявляются,Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерений.Поставленная цель достигается тем,что. в преобразователь мощности в напряжение постоянного тока введеныдва преобразователя напряжения постоянного тока в переменное напряжейие,управляющие входы которых.подключены соответственно к выходам первого сумматора и второго блока вычитания, причем выход первого блока вычитания подключен ко входу второгонагревателя первого термоспая термокомпаратора через первый преобразователь напряжения постоянного тока 50 менное напряжение, а выход и управляющий вход модулятора непосредственно и через формирователь соответственно подключены к выходу и управляющему входу преобразователя напряжения постоянного тока в переменноенапряжение. 2в переменное напряжение, а выход второго сумматора подключен ко входу первого нагревателя второго термоспая термокомпаратора череэ второй преобразователь напряжения постоянного тока в переменное напряжение.Кроме того, каждый преобразовательнапряжения постоянного тока в переменное напряжение содержит модулятор, входы которого непосредственно и че" рез инвертор подключены ка входу пре" образователя, а выход и управляющий вход модулятора непосредственно и через формирователь соответственно подключены к выходу и управляющему входу преобразователя.На чертеже представлена функциональная схема преобразователя мощности в напряжение постоянного тока.Преобразователь мощности (ПМ) в напряжение постоянного тока содержит дифференциальный термокомпаратор 1 напряжения, состоящий иэ нагревателей 2-5 и одного чувствительного элемента 6 (дифференциальный полупроводниковый термоэлемент), первый 7 и второй 8 сумматоры, первый 9 и второй 10 блоки вычитания, активный интегратор 11, источник 12 опорного напряжения постоянного тока, первый 13 и второй 14 преобразователи напряжения (ПН) постоянного тока в переменное напряжение, состоящие иэ формирователя 15, усилителя-инвертора 16 и модулятора 17. Первый 2 и второй 3 нагреватели имеют тепловой контакт с первым торцом полупроводникового элемента 6 и образуют совместно с ним первый термоспай термокомпаратора 1. Третий 4 и четвертый 5 нагреватели находятся в тепловом контакте с вторым торцом термоэлемента 6 и образуют совместно с ним второй термоспай термокомпаратора 1.Выходы нагревателей 2-5 соединены с общей шиной, а их входы соответственно - с выходом первого сумматора 7, выходами ПН 13 и 14 и выходом второго блока 10 вычитания. Входы .18 и 19 соединены соответственно с первыми и вторыми входами первого сумматора 7 и второго блока 10 вычид1048419 Составитель С. КабиновРедактор К, Волощук Техред.Ж.Кастелевич Корректор А. Повх Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7925/51 Филиал ППП фПатеитфф., г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 4таниЯ. ВыхоД пеРвого сУмматоРа 7 ма сигналов (НК+ 1 Х), а на нагРевасоединен с управляющим входом перво-тель 5 их разность (О" 1), что виго 13 ПН, вход которого включен на зывает изменение температуры торцоввыход первого блока 9 вычитания. термоэлемента 6, в результате наВыход второго блока 10 вычитания его выходе появляется разность тервключен на управляющий вход второго .-5 мо-ЭДС Ь Е, которая усиливается ин 14 ПН, ВХОД КОТОРОГО СОЕДИНЕН С ВЫ- тЕГРатОРОМ 11 ДО ЗНаЧЕНИЯ 04 ык, ПРОходом второго сумматора 8. Выход порционального измеряемой мощностиинтегратора 11 соединен с выходной Р. Выходное напряжение Овь,х поступашиной 20 и первыми входами первого ет на выходную шину 20 ПМ и на входблока 9 вычитания И второго суммато сумматора 8 и блока 9 вычитания. Выра 8, вторые входы которых соединены ходные сигналы этих блоков пропорцис выходом источника 12 опорного на , ональные (Е + О ) и (Е -0 ) соото вых о выхпряжения (ИОН):постоянного тока. . ветственно через преобразовательВход ПН 13 и 14 соединен с первым , . 13 и 14 напряжения постоянного токавходом модулятора 17, а через усили-: 15 в переменное изменяют температурутель-инвертор 16 - с вторым входом нагревателей 3 и 4 таким образом,этого же модулятора 17. Управляющий чтобы результирующая температуравход ПН 13 и 14 через формирователи торцов термоэлемента 6 оставалась15 соединен с управляющими входамипостоянной. модуляторов 17. . 20Преобразователь напряжения рабо- При появлении на выходах сумматотает следующим образом. ра 7 и блока 10 вычитания переменноВ исходном состоянии, когда 1:О, , го напРяжения (тока) формирователь и О:0 (т.е. входНые сигналы отсут ПН 13 и 14 формируют прямоугольствУют.), Овь,хтоже отсУтствУет(О ц -0), ые УпРавлЯющие:импУльсы, котоРые напРЯжение Е в с выхоДа источника постУпают на УпРавлЯющие входы модУ- опорного напряжения 12 через сумма-ляторов 17, вследствие чего их ключи тор 8 И блок 9 вычитания поступает коммутируются частотой равной чассоответственно на входы преобразо- . тоте входных сигналов 0и 1 . В завателей 13-14 напряжения. При от- висимости от положения ключей модусутствии входных сигналов 0 и 1 х ЗО лятора на его выходе появляется Нахвыходной сигнал формирователей 15 пряжение, поступающее на вход ПН 13устанавливает модулятор 17 в положе- . и 14 или напряжение, инвертированное ние 2 и опорное напряжение Е с вы- . Усилителем-инвертором 16, На выхохода источника 12 опорного напряже-дах ПН 13 и 14 Формируется переменния через блок,9 вычитания и сумма ное напряжение,действующее значение тор 10 поступает. на нагреватели 3 . которого равно постоянному напряжен 4, выводя термоспаи чувствитель- . ниюф поступающему на их входы, Так ного элемента 6 компаратора 1 на как на все нагреватели 2-5 поступает рабочую точку вольт"амперных харак- переменное напряжение, то происхотеристик (ВАХ), где чувствитель-4 О дит выравнивание их характеристик ность оптимальна. Таким образом, ЕЕи термоспаев элемента в термокомпаподдерживает температуры рабочих Раторе 1 при изменении частоты входспаев термокомпаратора 1 постоянными ных сигналов О х и 1 х, поскольку на и Равными, вследствие чего 0 ,х-О. частотную погрешность ПМ в этом слуПри подаче на вход 18 измеряемо-чае влияют не остаточные реактивносго сигнала .Ох и На вход 19 измеРЯе- ти нагРевателей и теРмоспаев теРмомого сигнала 1 х, мощность которых компаратора 1, а только их разность, необходимо определить, они поступа- . котоРую можно сделать пренебрежимо ют соответственно на вход сумматора малой, в результате чего возможно7 и блока 10 вычитания. Следователь- . Расширение частотного диапазона из- но, на нагреватель 2 поступает сум- .50 мерений.1