Измерительный преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 69) СИ) 9 02. 3(59 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТ К АВТОРСКО 2 Ц 3353174/1 2) 12, 11. 81 46) 23.03.84 72) В.В.Канд 71 Минский 53) 621.317. 56) 1. Автор 789837, кл.( 72 (0888)ское свидетельство СССР9 0 01 В 19/02, 29.05.782, Авторское свидетельство СССРМ 894583, кл. 0 01 В 19/02, 05.05.80(54) 57) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ .ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ,содержащий пиковый детектор, входкоторого соединен с первым входомпервого порогового блока и входнойшиной преобразователя, а выход - свходом генератора треугольного напря жения, первый выход которого соединен с первым входом модулятора, выход которого соединен с первым входом второго порогового блока, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора треугольного напряжения, вторым входом первого пороговогб блока и входом первого ключа, выход которого соединен с первым суммирующим входом интегрирующего усилителя, выход которого соединен с выходной шиной преобразователя и вторым входом модулятора, о т л и ч а - ю щ.и. й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него ,введен второй ключ, выход которого соединен с вторым суммирующим входом,рйе интегрирующего усилителя, управляю.щие входы обоих ключей соединены с выходами обоих пороговых блоков соответотвееео, а входы обоих ключей объединеныкме10 Наиболее близким к изобретению З 0 по технической сущности и достигаемому результату является иэмерительичй преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий пиковый детектор, вход которого сое динен с первым входом первого порогового блока и входной шиной устройства, а выход - с входом генератора треугольного напряжения, первый выход которого соединен с первым вхо дом модулятора, выход которого соединен с первым входом второго порогового блока, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора треугольного напряженияния, вторым входом первого порогового блока и входом ключа, выход которого соединен с входом интегрирующего усилителя, выход которого соединен с выходной шиной устройства и вторый входом модулятора, третий пороговый блок, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход через инвертор подключен к второму выходу генератора треугольного напряжения, четвертый пороговый блок первый вход которого соединен с вторйм входом третьего порогового блока, а вторОй вход - с выходом модулятора, четыре управляемых инвертора, входы которых подключены к выходам порого вых блоков, управляющие входы - к выходу генератора и управляющему входу генератора треугольного напряжения, а выходы - к соответствующим входам блока управления, выход кото Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях переменного напряжения в пос тоянное, а также в цифровых вольтметрах переменного напряжения.5Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения, содержащий генератор треугольного напряжения, вход которого через пиковый детектор соединен с входами двух пороговых блоков, а выход - с входами блока управления, входом третьего порогового блока, управляющим входом ключа, вторым входом 15 первого порогового блока и через,инвертор - с вторым входом второго порогового блока, причем выходы пороговых блоков соединены входами блока управления,. выход которого через 20 последовательно соединенные ключ и интегрирующий усилитель подключен к второму входу третьего порогового блока Я .1. 25Недостатком устройства является погрешность преобразования эа счет влияния дрейфа нуля пороговых блоков и инвертора. рого соединен с управляющим входомключа 27 .Недостатками известного измерительного преобразователя являютсяпогрешность преобразования, вызванная биениями на частотах входногосигнала, кратных частоте генератора,переключающего управляемые инверторы и фазу треугольного напряжения,а также недостаточная надежность уст ройства из-за сложности его реализа ции.Целью изобретения является повышение точности и надежности измерительного преобразователя среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное.Поставленная цепь достигается тем,что в измерительный преобразовательсреднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное,содержащий пиковый детектор, вход которого соединен с первым входом первого порогового блока и входнойшиной преобразователя, а выход - свходом генератора треугольного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом модулятора,. выход которого-соединен с первым входом второго порогового блока, второйвход которого соединен с вторым выходом генератора треугольного напряжения, вторым входом первого порогового блока и входом первого ключа,выход которого соединен с первымсуммирующим входом интегрирующегоусилителя, выход которого соединенс выходной шиной преобразователя ивторым входом модулятора, дополнительно введен второй ключ, выходкоторого соединен с вторым суммирующим входом интегрирующего усилителя,управляющие входы обоих ключей соединены с выходами обоих пороговых блоков соответственно, а входы обоихключей объединены,На чертеже представлена блок-схема измерительного преобразователя.Измерительный преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное содержит интегрирующий усилитель 1, выход которого соединен с выходной шиной преобразователя и первым входом модулятора 2, выход которого соединен с первым входом порогового блока 3, а второй вход - с первым выходом генератора 4 треугольного напряжения, второй выход которого соединен с вторым входом порогового блока 3, входом ключа 5, первым входом порогового блока 6, второй вход которого соединен с входной шиной преобразователя и входом пикового детектора 7, выход которого подключен к входу генератора 4 треугольного напряжения, причем выход порого1081556 вого блока 6 соединен с управляющим входом ключа 5, выход порогового блока 3 соединен с управляющим входом ключа 8, вход которого соединен с входом ключа 5, а выходы обоих клю. чей соединены с суммирующими входами интегрирующего усилителя 1.Преобразователь работает следующим образом,Треугольное напряжение 4 с пер(вого выхода генератора 4 треугольного напряжения сравнивается в пороговом блоке б с входным сигналом Ц(т) Выходной сигнал порогового блока б воздействует на ключ 5 таким образомР что напряжение треугольной формы 15 04 поступает на первый суммирующий вход интегрирующего усилителя 1 при выполнении условия О(ЦОНа первом выходе генератора 4 треугольного напряжения формируется 20 двухполярное напряжение треугольной формы с амплитудой, равной или несколько большей напряжения на выходе пикового детектора 7, который определяет максимальное значение вход ного переменного сигнала вне зависи-. .4 ости от знака последнего, Модулятор 2 формирует двухполярный сигнал типа "меандр о с амплитудой, равной напряжению на выходе интегрирующегб усилителя 1, с частотой, кратной30 частоте треугольного напряжения на первом выходе генератора 1, в 20 40 раз меньшей, поступающей с второго выхода генератора 1. Треугольные напряжения с первоговыхода ге 35 нератора 1 сравниваются в пороговом блоке 3 с переменным выходным сигналом щ) модулятора 2, Выходной сигнал порогового блока 3 воздействует на ключ 8 таким образом, что напряжение треугольной формы ц поступаетт на второй суммирующий вход интегрирующего усилителя 1 при выполнении условия) ).Вы)( гдеЦ - )Цо среднеквное значного нап-ого дратичние входяжения ЦфяЦ тносительная вателя авна грешно ЦчаО по сть преобразо р г ц,2г( о гЫ (1 гТаким образом, введение второгоключа и новых связей позволило исключить появление низкочастотных биенийи получить квадратичную зависимость по 45 грешности преобразования от дрейфа нулпороговых блоков.Так как обычно входвторого порогового блока высокоомный, а первого - низкоомный, то дрейфы первого меньше дрейфа нуля второ 50 го Увеличивая искуственно дрейф первого порогового блока, как видно извыражения (1), можно еще больше повысить точность преобразователя.Построение преобразователя попРедлагаемой структурной схеме позволяет уменьшить количество блоков,что увеличивает надежность работыустройства.ДополнибОя то,Я ляетс и свя дрейф напря жения. ж 711Подписное 4 роектная Ужгород, ул ОЖ ЦИнтегрирующий усилитель 1 определяет интеграл суммы треугольных напряжений, причем в установившемсярежиме следящая обратная связь, осуществляемая посредством интегрирующего усилителя 1, модулятора 2 и порогового блока 3, обеспечивает равенство квадратов входного переменного напряжения и выходного переменного напряжения модулятора 2.Таким образом, постояннОе напряжение на выходе интегрирующего усилителя 1 равно среднеквадратическому значению входного сигнала О(ЦОтносительную погрешность преобразования за счет влияния дрейфануля пороговых блоков можно опреВНИИПЙ Заказ 1543/филиал ППП Патент",1 целить следующим образом. После пре образования равенстват тм;)(ойдо 1,)о=, ) о(п, ггг(огде ,), и О - дрейф нуля соответственно первого и второго пороговых блоков;Т - период входного переменного напряженияц(1)Тн - период напряжения с выхода модулятора Ц (1 получаемйт- , о(г)його-,) о(цог,о, - ооо"(о)ог+го,)о (+)оогоУчитывая, что среднеквадратичное значение на выходе модулятора равно выходному напряжению преобразс"ате- ляЦ,В),) и напряжения 0(Ц и Ооо(1) переменные, т.е. среднее значение их равно н 9 лю, получим напряжение тельным преимуществом явчто.введение новых блоков озволило исключить влияние я генератора треугольного