Линейный преобразователь действующих значенийнапряжений

Союэ Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельствааявлено 10.Х 1.1969 ( 1375324118-24) МПК Н 02 гп 3/О присоединением заявки Ъ митет по делам ПриоритетОпубликовано 21.%.1971. Бюллетень14Дата опубликования описания 1.И.1971 обретений и открытиири Совете МинистровСССР 314,28.8) Авторыизобретен Осокин, С. В, Грамонин 16:с"Г ц т с Заявител ЗНАЧЕНИЙ ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУЮНАПРЯЖЕНИЙ ства 1 изме фор мирова ние прямо авной часто ного напря хода устроиоступает наии получечастотой, рого переме Одновременно с вьряемое напряжение птель б, обеспечивающугольных импульсов сте входного измеряеьжения,рователя б используются лятором 5 и получения андр из постоянного ИЯ Увых ИНТЕГРаТОРа 9 ряжении типа меандр1РяжЕНИЕ /тп= 1 вых ТО2 Импульсы с форми для управления моду напряжения типа м выходного напряжен Поскольку при напть ди а на И 1 сф нп = апппмежду Кфф пплинейная зави И 1 вых симость вует однозначна С, И. Чибриков, Н. Д, Дубово Р, Г. Карпов иУстройство относится к области вычислительной техники.Известны линейные преобразователи действующих значений напряжений произвольной формы, содержащие последовательно включенные входное устройство, переключатель и усилитель низкой частоты с лампой накаливания на выходе, а также фоторезистор и последовательно включенные второй усилитель низкой частоты, фазовый детектор и интегра тор, между выходом которого и одним из входов переключателя включен модулятор.Предложенное устройство отличается тем, что содержит формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом 15 входного устройства, а выход подключен к управляющему входу модулятора, а также дополнительный фоторезистор, установленный вблизи от лампы накаливания и присоединенный выводами к выходу первого усилителя 20 низкой частоты и точке его подключения к выходу переключателя.Это позволяет повысить точнос преобразования и расширить рабочий намический диапазон. 25На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - амплитудная характеристика усилителя.Преобразователь содержит входное устройСтво 1, низкочастотный генератор 2 тактовых З 0 импульсов, переключатель 8, усилитель 4 низкой частоты, модулятор 5, формирователь 6 прямоугольных импульсов, усилитель низкой частоты 7, фазовый детектор 8 и интегратор 9.Входное устройство 1 предназначено для расширения пределов измерения (преобразования) переменных напряжений и обеспечения соответствующего входного сопротивления, С выхода устройства 1 измеряемое напряжение поступает на запуск низкочастотного генератора 2 тактовых импульсов, формирующего управляющее напряжение для переключателя 3 и фазового детектора 8,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 3Напряжение формы меандр с действую 1щим значением Уп,= - Упоступает на вто 2рой вход переключателя 3, на первый вход которого поступает измеряемое переменное напряжение 1 эфф с выхода входного устройства 1. На выходе переключателя 3 в зависимости от положения переключающих контактов в один полупериод низкочастотного выходного напряжения генератора 2 имеется измеряемое напряжение, а в другой полупериод - напряжение формы меандр с частотой, равной частоте измеряемого напряжения, С выхода переключателя сигнал поступает на усилитель 4 с нелинейной амплитудной характеристикой.С выхода усилителя 4 напряжение поступает на лампу 10 накаливания, которая совместно с фоторезистором 11 является датчиком эффективных (действующих) значений напряжений, В случае неравенства эффективных значений напряжений, поступающих на входы переключателя 3, на выходе делителя, образованного резистором 12 и фоторезистором 11, появляется переменное напряжение с частотой, равной частоте переключений (частота генератора 2), Сигнал ошибки после усиления усилителем низкой частоты 7 поступает на фазовый детектор 8, выделяющий напряжение той или иной полярности в зависимости от соотношения эффективных значений напряжений, поступающих на входы переключателя 3. С выхода фазового детектора 8 однополярные импульсы поступают на вход интегратора 9, изменяя его выходное напряжение lдо наступления равенства Уэфф изб и У,ффпп. Таким образом, выходное напряжение интегратора 9 является мерой эффективного значения измеряемого напряжения У т, е. Увы=Кь,.где К - коэффициент пропорциональности.С целью исключения из общей погрешности измерения одной из основных составляющих погрешности, а именно частотной погрешности переключателя 3, усилителя 4 и датчика эффективных значений напряжения (лампа 10, фоторезистор 11), компарирование измеряемого напряжения происходит не с постоянным напряжением или напряжением фиксированной частоты, а с напряжением формы меандр, частота которого равна частоте измеряемого напряжения.Другой отличительной особенностью устройства является наличие усилителя с нелинейной амплитудной характеристикой (см. фиг. 2), Указанная характеристика усилителя может быть получена, например, путем включения в цепь отрицательной обратной связи нелинейного элемента, например фоторезистора 13, сопротивление которого изменяется при изменении освещенности, создаваемой лампой 10.Благодаря использованию усилителя с нелинейной характеристикой удачно сочетаются свойства датчика повышенной чувствительности с сохранением широкого рабочего динамического диапазона, так как 10 при=1,1 - 1,3,1 вх, и,что соответствует диапазону напряжений на лампе 10 с максимальной крутизной преобразования. Это позволяет значительно упростить и снизить требования к усилителю рассогласования. Предмет изобретения Линейный преобразователь действующих значений напряжений произвольной формы, содержащий последовательно вклкченные входное устройство, переключатель и усилитель низкой частоты с лампой накаливания на выходе, а также фоторезистор и последовательно включенные второй усилитель низкой частоты, фазовый детектор и интегратор, между выходом которого и одним из входов переключателя включен модулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и расширения рабочего динамического диапазона, он содержит формирователь прямоугольных импульсов, вход которого подключен к входному устройству, а выход соединен с управляющим входом модулятора, а также дополнительный фоторезистор, установленный вблизи от лампы накаливания и присоединенный выводами к выходу первого усилителя низкой частоты и точке его подключения к выходу переключателя.301791 ЬыкЗаказ 1412/7 Изд.630 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС 1Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 О