Преобразователь параметров комплексных электрических цепей в унифицированные сигналы

Оп ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, Кл.- Н ОЗК 3/006 05 Р 3/08 Хосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Е. С. Ермина, А. И, Мартяшин, Б. Л, Свистунов, П. П. Чураков и В. М. Шляндин Пензенский политехнический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В УНИФИЦИРОВАННЫЕ СИГНАЛЫ1Изобретение относится к области электро.измерительной техники и может быть использовано для измерения значений параметровпараллельных и последовательных РС- иИ-цепей,Известны преобразователи параметровкомплексных электрических цепей, содержащие дифференциальный усилитель-ограничитель, аналоговый сумматор, усилитель постоянного тока, две крайние и одну среднююклеммы для подключения измеряемых цепей,причем, один вход дифференциального усилителя-ограничителя и его выход соединены содной из крайных клемм для подключения измеряемых цепей, другой - с выходом аналогового сумматора, выход усилителя постоянного тока соединен со второй крайней клеммой для подключения измеряемых цепей и содним из входов аналогового сумматора, аего вход - со средней клеммой для подключения измеряемых цепей,Недостатком известных преобразователейявляется низкая точность преобразованияиз-за погрешности интегрирования.Целью изобретения является повышениеточности. Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены делитель, счетчик,дифференциатор, пороговый элемент и блоксовпадения, причем выход дифференциального усилителя-ограничителя соединен через де 2литель, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика, со вторым входом аналогового сумматора, выход которого через последовательно соединенные дифференциатор 5 и пороговый элемент соединен с одним входомблока совпадения, второй вход которого со единен с выходом дифференциального усилителя-ограничителя, а выход - со входом счетчика.1 о На чертеже дана блок-схема предлагаемого преобразователя.Устройство содержит усилитель постоянного тока 1, измеряемую цепь 2 (опорный элемент), опорный элемент 3 (измеряемую цепь), 15 аналоговый сумматор 4, дискретно управляемый делитель 5, счетчик 6, дифференциальный усилитель-ограничитель 7, дифференциатор 8, блок совпадения 9, пороговый элемент 10.Работу устройства рассмотрим на примерспреобразования параметров параллельной ЯС-цепи, В качестве опорного элемента в этом случае в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1 включается конденсатор с емкостью Со.При включении преобразователя на выходедифференциального усилителя-ограничителя 7 появляются импульсы амплитудой Е, и с периодом Т, определяемым значениями емкосзо ти С и сопротивления Я измеряемой цепи 2, 5125643Импульсы с выхода усилителя-ограничителя подаются на аналоговый вход делителя 5 и через измеряемую цепь 2 на вход усилителя 1, в цепь отрицательной обратной связи которого включен опорный конденсатор 3 с емкостью С,.Напряжение на выходе усилителя 1 в каждом полупсриоде входного сигнала представляет собой сумму постоянной составляющей, определяемой значением измеряемой емкости С, и линейно изменяющейся составляющей, определяемой значением измеряемого сопротивления Л: Напряжение О, (1) подается на один из входов аналогового сумматора 4, на другой вход которого в противофазе с ним подается знакопеременнос напряжение с выхода дискретно управляемого делителя 5, изменяющееся в каждом периоде входного сигнала.Выходнос напряжение делителя 2 в -том такте:02 + Н 1 ЕОэгде р, - коэффициент передачи делителя 5, определяемый количеством импульсов, записанных в счетчике 6.Таким образом, напряжение на выходе аналогового сумматора 4, в -том такте определяется следующим выражением (при равен"тве коэффициентов передачи по его входам):з 1,г) =Ео-- Р;)+ Ею/С , 1Со1 СоНапряжение У, (1) подается одновременно на один вход дифференциального усилителя- ограничителя 7 и на вход дифференциатора 8.Напряжение с выхода дифференциатора 8 подается на вход порогового элемента 10.Таким образом, на один вход блока совпадения 9 поступает напряжение с выхода порогового элемента 10, а на второй вход - прямоугольные импульсы с выхода усилителя-ограничителя 7.Импульсы с выхода блока совпадения 9 поступают на счетчик 6. Состоянием счетчика 6 определяется коффициент передачи делителя 5.При выполнении условияСР; =Сона выходе аналогового сумматора 4 имеетсятолько линейноизменяющаяся составляющаясигнала У, (1), пропорциональная сопротивлс 4нию измеряемой цепи 2, которая поступает на вход дифферепциатора 8, с выхода последнего снимается скачок напряжения. Так как порог срабатывания элемента 10 настроен вы ше, чем скачок напряжения, поступающий сдифференциатора 8, то па выходе элемента 10, а, следовательно, и на выходе блока совпадения 9 сигналов не будет. Дальнейшее поступление импульсов с выхода блока совпадения 10 9 на счетчик 6 прекратится.Число импульсов, зафиксированных к этому моменту в счетчике 6, однозначно определяется значением измеряемой емкости С:С15 УСНа выходе усилителя-ограничителя 7 приэтом будет зафиксирован знакопеременный сигнал прямоугольной формы, период которо О го однозначно определяется значением измеряемого сопротивления Я.Работа преобразователя в случае преобразования параметров последовательных ЯС и И,-цепей и параллельной И, - цепи анало Гична.Формула изобретенияПреобразователь параметров комплексных ЗО электрических цепей в унифицированные сигналы, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, аналоговый сумматор, усилитель постоянного тока, две крайние и одну среднюю клеммы для подключения измеряемых цепей, причем один вход дифференциального усилителя-ограничителя и его выход соединены с одной из крайних клемм для подключения измеряемых цепей, другой - с выходом аналогового сумматора, выход усилителя постоянного тока соединен со второй крайней клеммой для подключения измеряемых цепей и с одним из входов аналогового сумматора, а его вход - со средней клеммой для подключения измеряемых цепей, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности, внего введены делитель, счетчик, дифференциатор, пороговый элемент и блок совпадения, причем выход дифференциального усилителя- ограничителя соединен через делитель, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика, со вторым входом аналогового сумматора, выход которого через последовательно соединенные дифференциатор и пороговый элемент соединен с одним входом блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя-ограничителя, а выход со входом счетчика.512564 ставитель В ехред Е. П ернявскирушинаЛ, Орлов ИИП МОТ орскии филиал еда,ктор Н, Коаказ5200 КоррекТираж 1029Совета Министров Соткрытийкая наб., д. 4/5 Изд.1363 И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш