Время-импульсный преобразователь мгновенного значения фазового сдвига

О П И С А Н,ЙцФ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву 1) 2191924 21 М, Кл.а 6 01 К 25/О 2) Заявлено 24,11 присоединением заявки-Государственный комите Совета Министров СССло делам нзобретени н открытий писания 15.08(71) Заявитель М, Б. Лейтман, Э. Л, Барьюдин и П, П, Парфенов моленский филиал Московского ордена Ленина энергетическог института4) ВРЕМЯ-ИМ ГНОВЕННОГО УЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАЧЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА Изобретение относит. я к фазоизмерительнойтехнике и может применяться в измерительной технике, а также в системах автоматикии контроля,Известен преобразователь мгновенного значения фазового сдвига, содержащий источникэталонного напряжения одной полярности, соединенный через питающий вход преобразователя код - напряжение временного фазовогосдвига и первый резистор с незаземленной обкладкой конденсатора и входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с потенциальным входом преобразователя напряжение - длительность импульса, выход преобразователя код - напряжение периода соединен с первым выводом второго резистора,входные шины время-импульсного преобразователя мгновенного значения фазового сдвигасоединены с двумя входами блока управления, выходы которото соединены с соответствующими управляющими входами преобразователей код - напряжение временного фазового сдвига и код - напряжение периода, атакже с запускающим входом преобразователя напряжение - длительность импульса, источник эталонного напряжения другой полярности 11.Однако точность такого преобразователяневысокая.Цель, изобретения - повышение точности 30преобразования. Это достигается те.:, что в предлагаемый преобразователь введены третий резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом время-импульсного преобразователя мгновенного значения фазового сдвига, а не- заземленный вывод соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с входом усилителя постоянного напряжения, а источник эталонного напряжения другой полярности подключен к питающему входу преобразователя код - наппяжение периода.Иа чертеже показана схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь содержит блок 1 управления, преобразователь 2 напряжение - длительность импульса, преобразователь 3 мгновенного значения фазового сдвига, усилитель 4 постоянного тока, преобразователь 5 код - напряжение временного фазового сдвига, преобразователь 6 код в напряжен периода, первый резистор 7, второй резистор 8, третий резистор 9, конденсатор 10 и ключ 11.Входные шины время-импульсного преобразователя мтновен ного значения фазового сдвига соединены с двумя входами блока 1 управления. Выходы блока управления соединены с соответствующими входами преобразователей код - напряжение временного фазового сдвига 5 и код - наппяжение периода 6,10 15 20 а также с запускающим входом преобразователя 2 напряжение - длительность импульса. Питающий вход преобразователя 5 соединен с источником положительного эталонного напряжения У,. Выход блока 5 соединен через первый резистор 7 с незаземленной обкладкой конденсатора 10, выводом усилителя 4 постоянного тока и третьим резистором 9, Выход усилителя постоянного тока соединен с потенциальным входом преобразователя 2 напряжение - длительность импульса. Питающий вход преобразователя 6 код - напряжение периода соединен с отрицательным источником эталонного напряжения - У, Выход блока 6 соединен через второй резистор 8 с третьим резистором 9 и незаземленным контактом ключа 11, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя 3 мгновенного значения фазового сдвига в длительность импульса.Преобразователь работает следующим образом.Входные синусоидальные напряжения У и У, мгновенный фазовый сдвиг между которыми необходимо преобразовать в пропорциональную ему длительность импульса, поступают на блок 1 управления, который выдает на преобразователь 5 цифровой код Ул, пропорциональный временному фазовому сдвигу напряжений У и У, а на преобразователь 6 цифровой код Ит, пропорциональный периоду входного сигнала. Формирование кодов Ул и Ут происходит за один период входного напряжения. Преобразователями 5 и 6 коды чисел Лм и Лт преобразовываются в пропорциональные им напряжения, причем напряжение с выхода преобразователя 5 через резистор 7 поступает на вход усилителя 4, а напряжение с преобразователя 6 поступает на вход усилителя через резисторы 8 и 9 и ключ 11, который преобразует это напряжение в импульсное. Импульсное напряжение, поступающее через резисторы 8 и 9, сглаживается на входе усилителя 4 конденсатором 10 и вычитается из напряженияпоступающего с выхода преобразователя 5 через резистор 7.Разность этих напряжений является напряжением разбаланса, которое усиливается усилителем 4. С выхода усилителя 4 напряжение поступает на потенциальный вход преобразователя 2 напряжение - длительность импульса и преобразуется в длительность импульсов Акоторые являются выходным сигналом. Эти импульсы управляют работой ключа 11. С блока 1 управления на запускающий вход преобразователя 2 поступают импульсы с периодом следования Т,.При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя напряжение разбаланса можно считать равным нулю. Это условие можно записать в следующем видеК 7.,Нм - К,УВТ Ит О, (1)где К и К - коэффициенты пропорциональности. 25 30 35 40 45 50 55 63 65 Из выражения (1) следует, чтоК 1 эз ",(2)2 ЭгВ случае применения в качестве преобразователей 5 и 6 однотипных устройств можно полагать, что К и К равны.С учетом этого=7, ":К.у,ттде р - фазовый сдвиг между напряжениями У и У) К=сопй.Полученное равенство показывает, что предлагаемый преобразователь с высокой точностью находит отношение кодов с одновре. менным преобразованием этого отношения в длительность импульсов, пропорциональную мгновенному фазовому сдвиту. Ф ор мула изобретения Время-импульсный преобразователь мгновенного значения фазовото сдвига, содержащий источник эталонного напряжения одной полярности, соединенный через питающий вход преобразователя код в напряжен временного фазового сдвига и первый резистор с незаземленной обкладкой конденсатора и входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с потенциальным входом преобразователя напряжение в длительнос импульса, выход преобразователя код в напряжение периода соединен с первым выводом второго резистора, входные шины время-импульсното преобразователя мгновенного значения фазового сдвига соединены с двумя входами блока управления, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами преобразователей код - напряжение временного фазового сдвига и код - напряжение периода, а также с запускающим входом преобразователя напряжение в длительность импульса, источник эталонного напряжения другой полярности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введены третий резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом время- импульсного преобразователя мгновенного значения фазового сдвига, а незаземленный вывод соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом третьего резистора, второй вывод которото соединен с входом усилителя постоянного тока, а источник эталонного напряжения другой полярности подключен к питающему входу преобразователя код в напряжен периода,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Смолов Б. Б., Фомичев В. С. Аналогоцифровые и цифро-аналоговые нелинейные вычислительные устройства, Л., Энергия, 1974, с. 64, рис, 3 - 6,зд.606арственного комделам изобретеМосква, Ж.35,аказ 1843/19ЦНИ Тираж 1109 тета Совета Министров ний и открытий аушская наб., д. 4/5