Аналого-цифровой преобразователь действующих значений напряжений произвольной формы

О П И С А Н И Е 350162ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республиктельстваависимое от авт, сви Заявлено 20.1,1970 ( 1395985/26-9с присоединением заявкиМ. Кл. Н 031 132 Комитет по деламбретений и аткрыти Приорите УДК 681.325.5(088.8 публиковано 04,1 Х.1. Бюллетень М при Совете Министре СССРДата опубликования описания 23.Х.197 Авторыизобрстени ибриков, В. И, Осокин, Н, Д. Дубовой, С. В, Грузд Р. Г. Карпов и Ю, В. Шамонин ВСЕСОЮЗНАЯ ррсц 11 ттт Заявите АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУЮЩИ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ2 из входного сигнала У вующему значению напрякоторого аналогична фор. Сформированное опорное поступает на линейный изазователь 3 (ЛИП 2), анавателю 2. Постоянное выУо для преобразователя но ФОН 1 формируетпостоянное по дейст20 жение У,ф, формаме входного сигналанапряжение ФОН 1мерительный преобрлогичный преобразо25 ходное напряжение2 может быть записа Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке и проектировании контрольноизмерительных приборов.Известны аналого-цифровые преобразователи действующих значений напряжений произвольной формы, содержащие последовательно соединенные линейный измерительный преобразователь средних значений, преобразователь напряжения в частоту импульсов, вентиль и счетчик импульсов.Однако известные аналого-цифровые преобразователи действующих значений напряжений произвольной формы обладают значительной погрешностью.С целью повышения точности измерения предлагаемый аналого-цифровой преобразователь содержит устройство коррекции погрешности, выполненное в виде последовательно соединенных формирователя опорного напряжения, линейного измерительного преобразователя средних значений, преобразователя напряжения в частоту импульсов, формирователя временного интервала, причем вход формирователя опорного напряжения подключен к входной клемме всего устройства, а выход формирователя временного интервала соединен с управляющим входом вентиля.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого аналого-цифрового преобразователя действующих значений напряжений произвольной формы.Предлагаемое устройство состоит из формирователя 1 опорного напряжения (ФОН), ли нейного преобразователя 2 среднего значения(ЛИП 1) линейного измерительного преобразователя 3 (ЛИП 2), линейных преобразователей 4 и 5 постоянного напряжения в частоту (ПНЧ), устройства 6 формирования импуль сов, счетчика импульсов 7.Преобразователь работает следующим образом,Измеряемое напряжение У поступает па.раллельно на формирователь 1 опорного на пряжения (ФО 1-1) и линейный преобразователь 2 среднего значения (ЛИП 1). УО - УсфКср, Кф ьаг 1ср, - коэффициент передачи ЛИП 1 среднему значению измеряемо35 40 45 50 3напряжения, определяемый элементами схемы преобразователя; Кф.,аг - коэффициент формы измеряемогонапряжения;/эф - действующее значение измеряемогонапряжения,Аналогично можно записать для выходного постоянного напряжения У,=преобразователя 3 т/е - т/эф ОКф айагКср,Учитывая, что значение Уэф, а и К,р, определяются элементами ФОН 1 и ЛИП 2 и являются постоянными, можно записатьтто=: А Кф айагПостоянные напряжения Уо- и Уа поступают соответственно на линейные преобразователи 4 и 5 постоянного напряжения в частоту (ПНЧ) с коэффициентом преобразования Кннч. ЧЯСтота СЛЕдоВЯНИя ИМПУЛЬСОВ, ПОЛуЧЯЕ" мых на выходе преобразователей 4 и 5, може 1 быть записана соответственно как1 - Кннч 1 Кфлаг 1а -пнч УО - КпнчКср,Кф.айаг /эф С выхода преобразователя 4 импульсы с частотойпоступают на устройство б формирования импульса с длительностьюЬ= - К=Т, К,Л где К - постоянный коэффициент расширения импульса Т,Отсюда получаем выражение Лс= К пнч Л Кф айагСформированный импульс Лт поступает на управляющий вход счетчика импульсов 7, являясь его временной базой. На счетный вход счетчика поступает частота 2 с линейного преобразователя 5. Таким образом число импульсов, записанное в счетчике, определяется вы- ражением Ф= , Ь.Представив полученные ранее значения 2 иЬт имеем Кпнчср Кф.айагт эфКУ= =В й- эфвКннч А Кф 5 10 15 го 25 30 Это выражение показывает, что связь между числом импульсов, записанным в счетчике, и действующим значением измеряемого напряжения Уэф линейна.Погрешность преобразователя определяется, в основном, динамическими свойствами ФОН и ПНЧ. Основываясь на том, что статическая погрешность формирователя опорного напряжения (ФОН) не превышает 0,05/, и при использовании ПНЧ с импульсной обратной связью погрешность преобразования постоянного напряжения в частоту не превышает 0,1/о в широком диапазоне входного напряжения, суммарная погрешность предлагаемого преобразователя составляет 0,2 - 0,3% от текущего значения в широком рабочем диапазоне входных напряжений,Высокая точность и линейность данного преобразователя обеспечивается использованием, например, двух однотипных линейных преобразователей 2 и 3 среднего значения напряжения и линейных преобразователей 4 и 5 постоянного напряжения, исключающих систематическую погрешность ЛИП и ПНЧ при изменении температуры окружающей среды и уровня входного сигнала,Кроме того, использование двух ЛИП и ПНЧ позволяет полностью автоматизировать процесс измерения и таким образом значи. тельно увеличить быстродействие преобразователя, которое определяется лишь инерционны ми свойствами ЛИП. Предмет изобретенияАналого-цифровой преобразователь действующих значений напряжений произвольной формы, содержащий последовательно соединенные линейный измерительный преобразователь средних значений, преобразователь напряжения в частоту импульсов, вентиль, счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он содержит устройство коррекции погрешности, выполненное в виде последовательно соединенных формирователя опорного напряжения, линейного измерительного преобразователя средних значений, преобразователя напряжения в частоту импульсов, формирователя временного интервала, причем вход формирователя опорного напряжения подключен к входной клемме всего устройства, а выход формирователя временного интервала соединен с управляющим входом вентиля.350162 оставнтель С. ЛунинскаяТехред А. Камышникова едактор Т. Морозова асилье ррек пографня, пр. Сапунова, 2 аказ 3566/7 Изд. М 1458 Тираж 406 ПодписноеНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 45