Степенной преобразователь

)5 60607 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л Всесоюз о-исследо зержинско урдыкин и ного тепловательского гоЕ.К.Зал ивательство СССРО 7/20, 1987,тельство СССР(3 7/20, 1988. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Западный филитехнического научнинститута им. Ф.Э.Д(57) Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в измерительных преобразователях разности давлений - дифференциальных манометрах, Цель изобретения - расширение области применения. Степенной преобразователь содержит генератор 1 переменного тока, трансформаторный преобразователь 2 перемещений, однополупериодные выпрямители 3, 4, ключи 5 - 8, запоминающие конденсаторы 9-11, буферные усилители 12, 13, сумматор 14, дифференциальный усилитель 15, интеграторы 16, 17 со сбросом, аналого-цифровой преобразователь 18 двухтактного интегрирования, источник 19 стабильного напряжения, элемент НЕ 20, преобразователь 21 напряжение - ток. Устройство позволяет снизить влияние нестабильности генератора 1 переменного тока на точность преобразования.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях разности давлений - дифференциальных манометрах, применяемых в расходомерах переменного перепада давления, где необходимо выполнение функции извлечения квадратного корня и ,нормирование выходного сигнала для связи с устройствами централизованного контро; ля,Цель изобретения - расширение обла, сти применения.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.Степенной преобразователь содержит генератор 1 переменного тока, трансформаторный преобразователь 2 перемещений, первый 3 и второй 4 однополупериодные выпрямители, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 ключи, первый 9, второй 10 и третий 11 запоминающие конденсаторы, первый 12 и второй 13 буферные усилители, сумматор 14, дифференциальный усилитель 15 первый 16 и второй 17 интеграторы со сбросом, аналого-цифровой преобразователь 18 (АЦП) двухтактного интегрирования, источник 19 стабильного напряжения, элемент НЕ 20 и преобразователь 21 напряжение - ток.Преобразователь работает следующим образом.В первой фазе цикла преобразования импульс тдк с выхода сигнала автокоррекции дрейфа нуля АЦП 18 открывает ключи 7 и 8 и происходит заряд запоминающих конденсаторов 10 и 11 через выпрямители 3 и 4 напряжениями с первого и второго выходов трансформаторного преобразователя 2 соответственно. Амплитуда напряжения трансформаторного преобразователя 2 при перемещении плунжера на первом выходе растет, а на втором падает. Соответственно, растет напряжение на втором запоминающем конденсаторе 10; а на третьем запоминающем конденсаторе 11 падает.Первичная обмотка трансформаторного преобразователя 2 питается от нестабилизированного генератора 1 переменного тока. Напряжения с второго 10 и третьего 11 запоминающих конденсаторов через буферные усилители 12 и 13 соответственно подаются на входы дифференциального усилителя 15, на выходе которого формируется входное Ох напряжение АЦП 18, пропорциональное разности напряжений на первом и втором выходах трансформаторного преобразователя 2, и подаются на вход сумматора 14, на выходе которого формируется опорное Ооп напряжение, пропорцио 30 35 40 45(2) 5 10 15 20 25 нальное сумме напряжений трансформаторного преобразователя 2. Это снижает влияние нестабильности амплитуды генератора 1 и зависимости коэффициента передачи трансформаторного преобразователя 2 от температуры на точность преобразования, так как изменение любого из напряжений на втором 10 или третьем 11 запоминающем конденсаторе приводит к аналогичному изменению напряжений Ох и Ооп,Во второй фазе цикла преобразования в течение времени Т напряжение Ох с выхода дифференциального усилителя 15 поступает на информационный вход АЦП 18. Происходит интегрирование напряжения Ох интегратором АЦП 18.В третьей фазе цикла преобразования длительностью тх сигнал Ь с выхода элемента НЕ 20, подключенного к времяимпульсному выходу АЦП 18, поступает на вход сброса второго интегратора 17. Напряжение Ооп с выхода сумматора 14 интегрируется интегратором 17, и одновременно напряжение О 01 с выхода интегратора 17(по полярности обратное Ох) подается на вход опорного напряжения АЦП 18. Интегратор АЦП 18 разряжается до момента окончания фазы, равнойтх=1 Я,где К 1 = 2 т 1 ТГОоп - постоянный коэффициент;г 1 - постоянная интегрирования интегратора 17,что соответствует корню квадратному из разности напряжений на запоминающих конденсаторах 10 и 11.Сигнал ь открывает первый ключ 5 и напряжение Ост с выхода источника 19 стабильного напряжения поступает на вход первого интегратора 16, напряжение на выходе которого увеличивается до уровня с учетом зависимости (1)О 02 = Ост тх/Т 2 = К 2 Ос где т 2 - постоянная интегрирования интегратора 16;К 2 постоянный коэффициент.Напряжение О 02 заряжает в течение времени сдк (замкнут второй ключ 6 первый запоминающий конденсатор 9, а в течение времени Т сигнал с выхода установки начальных условий АЦП 18 поступает на вход сброса первого интегратора 16 и разряжает конденсатор интегратора 16. Напряжение О 02 преобразуется преобразователем 21 напряжение - ток в выходной ток степенного преобразователя, пропорциональный кор1711199 ню квадратному из сигнала на информационном входе степенного преобразователя (измеряемого перепада давления Ь Р).Введение в преобразователь генератор 1 переменного тока, трансформаторного преобразователя 2 перемещений, первого 3 и второго 4 выпрямителейтретьего и четвертого 8 ключей, второго 10 и третьего 11 запоминающих конденсаторов, первого 12 и второго 13 буферных усилителей, сумматора 14, дифференциального усилителя 15 второго интегратора со сбросом, элемента НЕ 20 позволяет расширить область применения преобразователя и снизить влияние нестабильности генератора 1 переменного тока на точность преобразования. 50 Составитель Н.Зайцев Редактор О,Юрковецкая Техред М,Моргентал 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 выпрямителя, третий и четвертый ключи, второй и третий запоминающие конденсаторы, два буферных усилителя, элемент НЕ, второй 5 интегратор, дифференциальный усилитель,генератор переменного тока, подключенный выходом к электрическому входу питания первичной обмотки трансформаторного преобразователя перемещения, и сумма тор, подключенный выходом к информационному входу второго интегратора, соединенного выходом с входом опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования, вре мяимпульсный выход которого подключенчерез элемент НЕ к входу сброса второго интегратора, а информационный вход соединен с выходом дифференциального усилителя, первый и второй входы которого 20 подключены к первому и второму входамсумматора, подключенным к выходам соответственно первого и второго буферных усилителей, первый и второй выходы трансформаторного преобразователя пе ремещений, механический вход которогоявляется информационным входом степенного преобразователя, подключены через первый и второй однополупериодные выпрямители к информационным входам соот ветственно третьего и четвертого ключей,управляющими входами подключенных к выходу сигнала автокоррекции дрейфа нуля аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования, а выходами 35 соединенных с входами соответственнопервого и второго буферных усилителей, соединенных через второй и третий запоминающие конденсаторы соответственно с шиной нулевого потенциала.40