Преобразователь мощности в напряжение постоянного тока

(23 ор,пст Совета Мнннатров СССРло делам изобретений(53) УДК 681.335(088.8) публшовацо 15.12.76. Бюллетен М 46 н открытий Дат ания 20.12.76 уоликовация о 72) Авторы изобретен А. И. Абрамов, С, А. Андрусяк, В, И. Бондарук и О. И. Чайковский(71) Заявитель Специал ное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОЩНОСТИВ НАПРЯГ(БНИЕ ПОС 1 ОКОННОГО ТО 1(А вход 13 ие поИзобретение относит я к области электро- измерительной техники ц может быть использовано для создания точных аналоговых и цифровых измерителей мощности постоянного и переменного тока.Известен компарцрующий преобразователь электрической мощности, содержащий термокомпаратор, соединенный с источником опорного напряжения, к выходу которого подключен интегратор 11.Такому преобразователю присуща низкая точность, обусловленная температурной и временной нестабильностью характеристик элементов термокомпаратора.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь мощности в напряжение постоянного тока, содержаций источник опорного напряжения и дифференциальный термокомпаратор, два нагревателя которого соединены с Выходами двух сумматоров, а выход дифференциального термокомпаратора соединен через активный интегратор с выходом преобразователя (21.Такой преобразователь обладает погрешностями, обусловленными неидентичностью характеристик двух термопреобразователей, а также температурной и временной нестабильностями их функций преобразования.Целью изобретения является повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что впреобразователь мощности в напряжение пост 05 нного тока, содсрж 21 ццй источник Опорного напряжения и дифференциальный термо компаратор, два нагреьатсля которого соединены с ьыходамц двух сумматоров, вход одного цз нцх является входом преобразователя мо;ности в напряжение постоянного тока, а Вы.,од дифференциального термокомпаратора 10 соед шеи через активны 1 интегратор с выходом преобразователя мощности в напряжение ПОСТ 051 ЦИОГО ТОК 2, ВВЕДЕНЫ Два ОЛОК 2 ВЫЧЦТ 2- НИЯ, ВХОДЫ КОТОРЬХ СОЕДИНЕЪ С СООТВЕТСТВУ- ющ ми входами сумматоров, вход одного цз 15 них - с выходом источника опорного напряжен 151, 2 цх ВьхОды подклочены ко Входам ВТОРОЙ 112 Ры цагРСВтслей те 1 мокомпаРатОР 2.112 чертеже представлена функциональнаясхема предлагаемого преобразователя.Иц содержит д ирферсцццалпЫй термокомпаратор 1, содержащий четыре нагревателя 2 - 5 и один чувствительный элемент (дифференциальный полупроводниковый термоэлсмецт) 6, источник опорного напряжения по стояцного тока 7, сумматоры 8 п 9, блоки вычцтаццт 10, 11, активный интегратор 12.Преобразователь мощности в напряжениепостоянного тока работает следующим образом.Входное цап 151;кение поступает цапреобразователя мощности в напряжеСГО 5 ИИ 010 ТОКс 1 И О;ИОБРСМСИИЦ ИД 1 ХО,Ь СУ)1- матора 8 и блока Вычитания 1. Одноремеино с этим входной ток (или пропорциональное ему напряжение) поступает нд вход 14 и на орые входы сумматора 8 и о,ока Бычггдиия 11. Выходной сигнал сумматора 8, пропорциональный значению суммы входных напряжения и тока /вх + вх), поступает на нагреватель 2 одной из двух пар нагревательных элсдиффереицильиогоСр.;око:5 партора. дно 3 ременно с ыходд блока ычитдиия 11 из ПЯГревзте,ь 5 тОЙ жс и;1 ры П 31 рс 33 слсЙ элемситодиффсрснци;1,:,По о тср)Окцмндрдтора 1 посл паст сигнал, ироиорцпси 3,1 пьи зидчеиио (Ьцх - цх). От истцчиикд 7 напряжение Ер поступает 12 пср 13 ыс 13 ходы бл 01 я вычиташя 10 и сумматора 9, ид Вторые входы которых и на Выход ОГ поступает выходное напри)кение преобразователя мощности напряжение постоянного тока С/вцх Выходной сигнал блока вычитания 10 (пропорциональиый велицпше Е, - (/вв,х), и сигнал с зыхода сумматора 9 (пропорциональный величине ЕО+ ццх)ПОСТснс 1 я Ид ИЗГрЕВЗТСЛП 3 И 4 термокомпараторд 1, поддерживают посгояишями обе результируоиис температуры, к)- торые обуславлвают появление сцотвстствуюипх электрических сигнало, Бычнтаемых в тсрмокомпараторе 1. Выходная рдзиос иЗя теРмо э, Д. с. теРмоомиаРдтОР 2 1 РЯВПЯЯ ец поступает с дшрферсициалпн)го иолупро 3),- никоого элемента 6 иа активный интегратор 12, выход которого соединен с выходом преобразователя мощности в ндиряжсиис постоя;1- ОГО ТОК 2 И ВХОДЯ МИ СУ 1 ст)РЛ 9 И Ц,ОКс 1 3 Ы- читания 10.ПОСКОЛЬКУ ВЫХ;ОД 25 ТЕР 10-Э. Д. С. Ев;, ПРО- порциональна разности результирующих температур обеих пар нагревателей, то:Е, = К, (У,+ ,х)+ Кц (Е, - Угх) -- Кц(У. - ,.) + Кц,(Ев+х)"1, (1) ГДС У(цсКцКц Кц -- К)Э)фнн И Ит функции ирсобразовдиия тсрмокомпдрдтцрд по нагревателям 2, 3, 4, 5 соотстствеиио.Так как С/вцх --- еКе, где К - коэффициент передачи активного иитсгр,ггцрд 12, тоири условш К,1 после несложных преобразований из выражеш 51 (1) получим:1, в,. Рвых -Е Гв(2) где Р - мощность. Таким образом, точность преобразованиямоиности постоянного и переменного тока в на пр 5)кение постоянного тока Б предлагаемомиреобразова геле повыглается 3 сгедс 3 ис введения дух блоков вычитания и использован П 51,ИфРСРЕнппсГно 0 ИОЛМИРОВОЛИИКО 3010 тсрмцд)миаряторд рдцотдюИсц в изотсрми чском режиме. Ф ор мул д изооретения 40 11 сточшки:Пформаши, принятые во внимание при эксиертизс:. Авторское сьчдстсльство СССР Л 337727,М. Кл.- (. О 11 2100, 11.08.70.2. 113 пиро Г. В, 1 ссгсго)анис мето;Тов 4) рдз,)3 )Огсс с и и с 1 рз 1 уры;л 5 Поверки Ватт.стрцв ид переменном тцкс. Автореферат диссерт, ид сц Ск. учсой стсиси кандидата техн. гаук.1 1 И ИМ, Л.,972 г. 20 1 реооразовСл 5 Ощноси Б напряжение БОСГ 5 ПП 1010 тока, сц;ержящий источник Опорно о ианряжешя и дифференциальный термос)Мнарс 1 ТОр, ДВЗ НЯГрСБЯТС.1 Я КОТороГО СОЕДИ СПЫ С 13 ХОДЯ)И ДБХ С 1.:5 ЗТОРОБ 1 ХОД 0;325 ного гз них является ходом преобразователя .ОИИОСИ 3 ИЗПРЯЯСНИС ИЦСП)ЯИИОГЦ ТОКЯ, Д : ыхцд;ифферсициалыю о термокомиардтора с)с;инеи чсрсз активный интегратор с ыходом преобразователя мципости напряжениеЗП постоянного тока, о т л иа ю щ и й с я тем, чтц., с целью иогышсния точности иреобразо- ВДГИЯ, Б НСГО ВВСДЕИЫ ДВа ОЛОКа ВЫЧИтаНИЯ, 13 х),ь которых соединены с соответствующим: Бходдми сумматоров, вход одного из нх -3) с иходом источника опорГого наиря)кон:я, а их ыходы подкгиочсиы ко Входам Второй пары нагревателей тсрмокомиаратора,5392 о 0 6 - 11Составитель В. ЧернявскийРедактор Н. Каменская Текред М, Семенов корректор Л Котова Заказ 2810116 Изд Ъ 1852 Тираж 1029 Подиснос ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4 5Типография, пр. Сапунова, 2