Устройство для измерения напряжения

(23) Приоритет 10.74 (21) 207Я С, О. Е 1 9/22 эаявк асударственнь 1 и канитеСовета Министроа СССРаа делан изобретенийи открытий(71) Заявите 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕ Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах автоматики.Известны измерительные устройства, в которых устранение погрешности, вносимой колебанием напряжения питания, осуществляется мостовой схемой запитки, датчика с использованием следящей системы 11.Подобные устройства имеют малое быстродействие, громоздки и малонадежны, так как содержат усилитель и двигатель следящей системы, потенциометр обратной связи. Известно устройство для измерения напряжения, содержащее преобразователь не электрической величины в электрическую, например, датчик. давления, последовательно включенный с источником питания, основной и вспомогательный преобразователи переменного напряжения в постоянное, первый 20 из которых включен последовательно между выходом преобразователя неэпектрической величины в электрическую и одним из вхо дов сумматора, а второй - между источником питания и одним из входов схемы сравпения, ко второму входу которой подключен источник опорного напряжения Г 2.Однако дннаытческая погрешность, которая возникает из-за того, что релейная структура работает в два этапа (анализ погрешности от нестабипьности напряжения питания датчика и устранение, ее путемвведения корректируюшего сигнала), приводит к невысокому быстродействию и динамнчеокой погрешности, кроме того, схема громоздка.и малонадежна.Цель изобретения - уменьшение динамической погрешности от нестабильности напряжения питания датчика давления,Это достигается тем, что устройство для измерения напряжения, содержащее преобразователь незлектрической величины в электрическую, например датчик давления, послеповательно включенный с источником питания, основной н вспомогательный преобразователи переменного напряжения в постоянное, первый из которых включен последовательно между выходом преобразователя неэлектрическ эй величины в электрическую и одним из входов сумматора, а второй -:Эмежду источником питания и одним из входов схемы сравнения ко второму входу которой подключен источник опорного напряжения, снабжено делительным и множительнымус ростройствами при этом входы делительногоустройства соответственно подключены к выходу схемы сравнения и выходу вспомогательного преобразователя, а выход ко входу множительного устройства второй входкоторого подключен к выходу основного пре.образователя, а выход - ко второму входусумматора,Схема устройства для измерения напряжения представлена на чертеже.Устройство для измерения напряжениясодержит основной преобразователь 1, вспомогательный преобразователь 2, устройство3 сравнения, множительное устройство 4,сумматор 5, источник опорного напряжения6, делительное устройство 7 и датчик 8давления,На вход основного преобразователя 1 поступает сигнал У с датчика 8. Напряжение питания У ,датчика давления подапитется на вход вспомогательного преобразователя 2. Выходное напряжение Ц вспомогательного преобразователя поступает навход устройства сравнения, где сравниваетсч с опорным напряжением У, . Выходноенапр;.ление У устройства сравнения подается на один из входов делительного устройства 7, На второй вход делительного устройства 7 подается выходное напряжение Цвспомогательного преобразователя, котороеформирует величину делителя" делительногоустройства, а напряжение Ц,пропорциональ. но "делимому". Выходное напряжение Г.делительного устройства подается на одиниз входов множительного устройства 4, навторой вход которого поступает выходноенапряжение Ц основного преобразовате;Выходное напряжение )4 устройства 4 поступает на один из входов сумматора 5, навторой вход которого поступает выходноенапряжение основного преобразователя 1 .При наличии давления Р, воздействующего на датчик, выходное.напряжение 0 основного преобразователя равногде С %пм- коэффициент пропорциональности, связывающий давление, напряжениепитания и выходное напряжение датчика;К - безразмерный коэффициент передачи основного преобразователя.Напряжение 1 з, поступающее на входделительного устройства 7, равно3=Фоп г) з оп питкокгде К и К - безразмерные коэффиццен- з 4ты передачи соответственно Вспомогательного преобразователя и устройства сравнения.Выходное напряжение Ц делительного б устройства равноц ъ к ( оп пит 21 3к . (э)где КВ 1 - коэффициент передачи детлительного устройства 77 2К = - ,Напряжение на выходе множительногоустройства 4 с учетом выражений (1) и(Чп пит К 2 3 Уь-"ЦЦк 0-Д к к ь 7" ь 4 я ц ц Фф ент.передачй множительного устройства 4. Общее выходное напряжение Б , предложенного устройства с учетом выражений Яб (1) и (4) равно;(%) эогде К -. безразмерный коэффициент пере 5дачи сумматора.Одним из условий настройки предложенного устройства является равенство опорного напряжения Ц и напряжению на выхо- Мде вспомогательного преобразователяпри номинальном напряжении питания цйитпит номт,е.(671-топ =) пит.намК.Обозначим текущее значение напряженияпитания через номинальное Упит пит, номи относительное колебаниенапряженияпитания;45пит ном.пит 17) (77Тогда с учетом (6) и (7) выражение (5)для выходного напряжения предлсженного50 устройства примет следующий вид;ц -рс а (ьгрс,опут ом К 2-1 тпит.ном НМКЙ (8)к,:дк к питно Г 5 зкдк 11Инструментальная погрешность предложенного устройства от колебания напряже) ния питания датчика определяется правымПодписное та Совета Мцнцстров С тенцй и открытий ушская наб д. 4/598 Тираж 1101 1 Государственного комцтпо делам изобре 3035, Москва, Ж, Р акаэ 1365 1.(НИИАР Проектная,филиал ППП "Патец г. Ужгород,1 членом в квадратных скобках выражения(8) и равна; Таким образом, для исключения инструментальной погрешности устройства от колебания напряжения питания датчика необходимо соблюсти второе условие настройки, а именно Тогда выражение (8 примет следуюшийвид; Как видно из выражения (11), выходное напряжение устройства не содержит инструментальной погрешности от колебаний напряжения питания датчика. формула изобретения Устройство для измерения напряжения, содержащее преобразователь неэлектрической величины в электрическую, например датчик давления, последовательно включенный с источником питания, ОснОВнОЙ и вспомогательный преобразователи переменногонапряжения в постоянное, первый из котс- рых включен последовательно между выходом преобразователя неэлектрической величины в электрическую и одним из входовсумматора, а второй - между источникомпитания и одним из входов схемы сравнения, ко второму входу которой подключенисточник опорного напряжения, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности от нестабильности напряжения питания датчика давления, оно снабжено делительным и множительным устройствами, при этом входы делительного устройства соответственно подключены к выходу схемы сравнения и выходу вспомогательного преобразователя, а выход - ко входу множительного устройства,второй вход которого подключен к выходуосновного преобразователя, а выход - ковторому входу сумматора.Источники информации, принятые во внияЬ мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР285387, М.Кл. С 08 С 5/00, 1969.2. Патент Великобритании1305992,кл, С; 1 Ч, 070273,