Преобразователь среднеквадратического значения напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11) 4 С 01 К 19/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВУ Бюл, В 39адиофизики и элек н и В.Р.Мартирося(088.8) ТИ измери спол лей спользовани режима модуляторителя постоянногоы,ешеи иебраэовакий премодулятор ус ка, 3 э,п. ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Институтники АН АрмССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕК ЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к тельной технике и может быть зовано при построении иэмери действующего значения напряж тока, Цель изобретения - пов точности преобразования, Пре тель содержит термоэлектриче образователь 1, включающий резисторы.2 и 3 и термодатчики 4 и 5, выполненные в виде диодной структуры с прямосмещенным р - и-переходом; блок 12усиления включает дифференциальныйусилитель 13, блок 16 синхронныхфильтра и детектора и генератор 17опорного напряжения, Кроме того, преобразователь оснащен источником 10напряжения и выпрямителем 11. Введение стабилизаторов 8 и 9 тока уменьшает зоны нечувствительности вып мителя 11, рассеиваемую мощность термодатчиках 4 и 5 и обеспечива7029 10.15 25 30 35 40 1 134Изобретение относится к измерительной .технике и может быть использовано при построении измерителейдействующего значения напряжения итока,. Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет стабилизации рабочего тока термодатчиков,уменьшения эоны нечувствительностивыпрямителя, уменьшения расаеиваемоймощности на термодатчиках и использования режима модулятор в ,цемодулятор усилителя постоянного тока,На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь среднеквадратического значения напряжения содержиттермоэлектрический преобразователь1, включающий подогревающие резисторы 2 и 3 и термодатчики 4 и 5 на основе диодных структур, а также резисторы 6 и 7, стабилизаторы 8 и 9тока, источник 1 О напряжения, выпрямитель 11, блок 12 усиления, включающий дифференциальный усилитель 13,полевые транзисторы 14 и 15, блок 16синхронных Фильтра и детектора и генератор 17 опорного напряжения,вхоцную 18 и выходную 19 клеммыПодогревающий резистор 2 первымвыводом соединен с входной клеммой18, а вторым выводом подключен кобщему проводу и катодам диодныхструктур термодатчиков 4 и 5, первымвыводам нагревающего резистора 3 иистокам полевых транзисторов 14 и 15,стоки которых подключены соответственно к выходам стабилизаторов 8 и 9тока, первому и второму входам дифференциального усилителя 13 блока 12усиления и через резисторы 6 и 7 канодам диодных структур термодатчиков 4 и 5. Затворы полевых транзисторов 14 и 15 подключены к выходу генератора 17 опорного напряжения ивходу управления блока 16, вход которого соединен с выходом,цифференциального усилителя 13, а выход черезвыпрямитель 11 подключен к второмувыводу подогревающего резистора 3 ик выходной клемме 19, при этом входыстабилизаторов 8 й 9 тока соединеныс выходом источника 10 напряжения.Подогревающие резисторы 2 и 3 имеюттепловой контакт с соответствующимитермодатчиками 4 и 5, а весь термоэлектрический преобразователь 1 заключен в термастат. Резисторы 6 и7 служат для балансировки моста,образованного стабилизаторами тока 8и 9 и термодатчиками 4 и 5, а синхронный Фильтр блока 16 одновременновыполняет функции синхронного детектора,Преобразователь среднеквадратического значения напряжения работаетследующим образом.При отсуствии входного сигнала навходной клемме 18 через термодатчики 4 и 5 протекают одинаковые токи,при этом напряжения на входах блока12 усиления равны по величине. Этинапряжения представляют собой прямоугольные импульсы со скважностью два, так как ключи, образованные полевыми транзисторами 14 и 15, управляются прямоугольными импульсами с выхода генератора 17 опорного напряженин и в открытом состоянии шунтируют цепи термодатчиков 4 и 5, когдаполевые транзисторы 14 и 15 закрыты,то падения напряжения на соединенныхпоследовательно резисторе 6 и термодатчике 4 и соответственно резисторе 7 и термодатчике 5 приложены к дифференциальным входам блока 12 усиления, и при их равенстве напряжениена выходе блока 12 усиления и соответственно на выходной клемме 19 иподогревающем резисторе 3 равно нулю,При поступлении входного сигнала на клемму 19 входной ток нагревает резистор 2. В результате нагрева последним термодатчика 4 изменяется падение напряжения на последнем и нарушается баланс моста, при этом на выходе дифференциального усилителя 13 возникает напряжение прямоугольной формы, пропорциональное разности температур термодатчиков 4 и 5, так как для прямосмещенных р - п-перехо-. дов температурный коэффициент напряжения имеет постоянную величину,Напряжение с выхода дифференциального усилителя 13 выпрямляется, фильтруется от помех и шумов синхронным Фильтром 16 и через выпрямитель 11 подается на выходную клемму 19 преобразователя и одновременно на нагре- . вающий резистор 3. Последний нагревается и нагревает термодатчик 5,Это приводит к балансу моста и выравниванию температур термоцатчиков 4 и 5,Таким образом, величина напряжения постоянного тока на выходе преобСоставитель В.Полещенко Техред И.Попович Редактор И.Горная Корректор Л,Пилипенко Заказ 5117/44 Тираж 729 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 3 134 разователя с высокой точностью равна среднеквадратическому значению напряжения переменного тока на входе преобразователя. Для предотвращения нагрева резистора 3 при отрицательном напряжении на выходе блока 12 усиления выпрямитель 11 выполнен в виде эквивалента "идеального диода", существенно снижающего нижний порог входного напряжения преобразователя. Низкочастотные колебания при очень низких частотах входного сигнала (10-15 Гц и ниже) устраняются соответствующим выбором постоянной времени синхронного фильтра. Формула изобретения 1, Преобразователь среднеквадратического значения напряжения, содержащий блок усиления, источник напряжения, первый и второй резисторы,выпрямитель, входную и выходную клеммы и термоэлектрический преобразователь, включающий в себя первый и второй термодатчики и третий и четвертый резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с входной н выходной клеммами, вторые выводы указанных резисторов подключены к общему проводу, первые выводы первого и второго термодатчиков соединены соответственно с первыми выводами первого и второго резисторов, а выходная клемма соединена с катодом выпрямителя, анод. которого соединен с выходом блока усиления, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 70294повышения точности преобразования,введены первый и второй стабилизаторы тока, выходы которых подключены5соответственно к вторым выводам первого и второго резисторов и первомуи второму входу блока усиления, входыстабилизаторов тока подключены к выходу источника напряжения, а вторые10 выводы термодатчиков соединены с общим проводом2Преобразователь по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что термодатчики выполнены в виде диоднойструктуры с прямосмещенным р - п-переходом,3. Преобразователь по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что блокусиления содержит два полевых тран 20 зистора, дифференциальный усилитель,блок синхронных фильтра и Детектораи генератор опорного напряжения, выход которого соединен с затворамиполевых транзисторов и входом управ 25 ления блока синхронных фильтра и детектора, вход указанного блока соединен с выходом дифференциальногоусилителя, входы которого подключенык стокам соответственно первого иЗо второго полевых транзисторов и являются также входами блока усиления,а выход блока синхронных фильтра идетектора является выходом блока усиления, при этом истоки полевых тран 35 зисторов подключены к общему ПРОВОДУ.4, Преобразователь по п,1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что выпрямитель выполнен в виде эквивалентаидеального диода,