Степенной преобразователь

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ теплоЬСКОГОВитебЭллив х.1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Западный филиал Всесоюзноготехнического научно-исследоватеинститута им. Ф.Э.Дзержинского иское производственное объединенитроизмеритель"(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1539801, кл. 8 06 6 7/20, 1987,Авторское свидетельство СССРМ 1619317, кл. 6 06 8 7/20, 1988.(54) СТЕПЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в функциональных преобразователях сигнала дифференциальных манометров, используемых, в частности, для измерения расхода, Цель изобретения - расширение области применения. Степенной преобразователь содержит генератор 1 напряжения питания дифтрансформаторного преобразователя, преобразователи 2, 3 напряжение - ток, дифтрансформаторный преобразователь 4, буферные усилители 5, 6, однополупериодные выпрямители 7, 8, ключи 9 - 12, запоминающие конденсаторы 13 - 15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16 двухтактного интегрирования, интеграторы 17, 18 со сбросом, источник 19 стабильного напряжения, элемент НЕ 20.Устройство позволяет уменьшить влияние нестабильности напряжения питания дифтрансформаторного преобразователя на Б точность преобразования, а наличие время- импульсного выходного сигнала АЦП позволяет производить цифровую обработку результата преобразования. 1 ил.Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано в функциональных преобразователях сигнала дифференциальныхманометров, используемых, в частности, 5для измерения расхода.Цель изобретения - расширение области применения,На чертеже приведена функциональнасхема преобразователя, 10Степенной преобразователь содержитгенератор 1 напряжения питания дифтрансформаторного преобразователя, первый 2и второй 3 преобразователи напряжение -ток, дифтрансформаторный преобразователи 4, первый 5 и второй 6 буферныеусилители, первый 7 и второй 8 однополупериодные выпрямители, первый 9, второй10, третий 11 и четвертый 12 ключи, первый13, второй 14 и третий 15 запоминающие 20конденсаторы, аналого-цифровой преобразователь 16 двухтактного интегрирования(АЦП), первый 17 и второй 18 интеграторысо сбросом, источник 19 стабильного напряжения и элемент НЕ 20. 25Преобразователь работает следующимобразом,В первой фазе цикла преобразованияимпульс як с выхода сигнала автокоррекции дрейфа нуля АЦП 16 открывает ключи 3011 и 12 и происходит заряд запоминающихконденсаторов 14 и 15 соответственно выпрямленными однополупериодными выпрямителями 7 и 8 напряжениями спервого и второго выходов дифтрансформаторного преобразователя 4. Первичныеобмотки основного трансформатора дифтрансформаторного преобразователя 4 идополнительного трансформатора соединены последовательно и питаются от генератора 1 напряжения питания, Амплитуданапряжения на вторичной обмотке основного трансформатора дифтрансформаторного преобразователя 4 пропорциональнаположению сердечника преобразователя 454 и измеряемому перепаду давления, Второй преобразователь 3 напряжение - токи первый буферный усилитель 5 необходимы соответственно для поддержания неизменного тока в первичных обмотках 50дифтрансформаторного преобразователя4 и напряжения, подаваемого на первыйоднополупериодный выпрямитель 7 прзамене дифтрансформаторного преобразователя 4 или поверке измерительного преобраэователя с помощью образцовогомагазина взаимной индуктивности.Напряжение на втором запоминающемконденсаторе 14 пропорционально смещению сердечника дифтрансформаторногоСх= К 1 й,где К 1 = 2 т 1 Т/Ост 1 - постоянный коэффициент;гт - постоянная интегрирования интегратора 18,Интервал времени 1 х соответствует корню квадратному из входного сигнала АЦП16 Ох и амплитуде напряжения на первомвыходе дифтрансформаторного преобразователя 4,Сигнал т открывает первый ключ 9, инапряжение Ост 2 с выхода источника 19 стабильного напряжения поступает на входпервого интегратора 17, заряжая конденсатор интегратора 17 с учетом зависимости (1)до уровня 72 = К 2 Ос , ( 2= Остг где тг- постоянная интегрирования интегратора 17;К 2 = 2 Т Т 1О ст 278Ост 1 - пОСтогянный коэффициент.Напряжение Оог заряжает в течение времени тдк через второй ключ 10 первый запоминающий конденсатор 1В течение времени Т сигнал с выхода сигнала установки начальньх условий АЦП 16 разряжает конденсатор интегратора 17,Напряжение Оо 2 преобразуется первым преобразователем 2 напряжение - ток в выходной ток преобразователя Л, пропорциональный корню квадратному преобразователя 4, постоянное напряжение на третьем запоминающем конденсаторе 15 используется как опорное напряжение.Во второй фазе цикла преобразования в течение времени Т напряжение О с второго запоминающего конденсатора 14 поступает на информационный вход АЦП 16. Происходит интегрирование напряжения О интегратором АЦП 16.В третьей фазе цикла преобразования длительностью Ь сигнал Ь с выхода элемента НЕ 20, подключенного к времяимпульсному выходу АЦП 16, поступает на вход сброса интегратора 18. Напряжение Остт с третьего запоминающего конденсатора 15 через второй буферный усилитель 6, поступающее на вход второго интегратора 18, интегрируется интегратором 18, и одновременно напряжение 001 с выхода интегратора 18 (по полярности обратное Ох) подается на вход опорного напряжения АЦП 16. Интегратор АЦП 16 разряжается до момента окончания фазы сх, равной1711198 из информационного сигнала степенного преобразователя.Введение в преобразователь первого 5 и второго 6 буферных усилителей, первого 7 и второго 8 однополупериодных выпрямителей, третьего 11 и четвертого 12 ключей, второго 14 и третьего 15 запоминающих конденсаторов, второго интегратора 18, элемента НЕ 20 позволяет расширить область применения и уменьшить влияние нестабильности напряжения питания дифтрансформаторного преобразователя на точность преобразования, а наличие времяимпульсного выходного сигнала АЦП 16 позволяет производить цифровую обработку результата преобразования. 40 45 Составитель Н.Зайцев Редактор О.Юрковецкая Техред МЗоргентал Корректор Н.РевскаяЗаказ 342 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения Степенной преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования, времяимпульсный выход которого является соответствующим выходом степенного преобразователя и подключен к управляющему входу первого ключа, выход сигнала автокоррекции дрейфа нуля подключен к управляющему входу второго ключа, а выход сигнала установки начальных условий - к входу сброса первого интегратора, выход источника стабильного напряжения через последовательно соединенные первый ключ, первый интегратор, второй ключ и первый преобразователь напряжение - ток подключен к токовому выходу степенного преобразователя, выход второго ключа через первый запоминающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены два однополупериодных выпря мителя, третий и четвертый ключи, второйи третий запоминающие конденсаторы, два буферных усилителя, элемент НЕ, второй интегратор и последовательно вклюценные генератор напряжения питания, 10 второй преобразователь напряжение -токи дифтрансформаторный преобразователь, механический вход которого является информационнымм входом степенного преобразователя, а первый выход через последовательно 15 соединенные первый буферный усилитель,первый однополупериодный выпрямитель и третий ключ подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования, вход опорного 20 напряжения и времяимпульсный выход которого подключены соответственно к выходу и через элемент НЕ к входу сброса второго интегратора, соединенного информационным входом с выходом второго буферного усили теля, второй выход дифтрансформаторногопреобразователя через последовательно соединенные второй однополупериодный выпрямитель и четвертый ключ подключен к входу второго буферного усилителя, выхо ды третьего и четвертого ключей соответственно через второй и третий запоминающие конденсаторы подключены к шине нулевого потенциала, а их управляющие входы - к выходу сигнала автокоррекции дрейфа нуля 35 аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования.