Устройство контроля напряжения

Союз Советских Социалистических Республик308430/21 01,7 22) Заявле вкис присоединением з 23) Приоритет43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень3 осударственный хамитеСовета Министров СССРпа делам изобретвннйи отнрвпий) Дата опубликовани писания 14.10.7(72) Автор изобретепи С,М. Колокольце 71) Заявите 4) УСтГоаСтВ 0 КОНт 1 0 ЛЯ НЛПРЯЖЕ ноина Устройство относится к области радиотехники и может быть использовано в системах контроля и автоматики электро- и радиоустройств.Известно устройство контроля напряжения, содержащее источник опорного напряжения, включенный между общей точкой схемы устройства и общей точкой измерительного моста, выполненного на резисторах, к плечам которого через диоды подключены входы контролируемых напряжений, и резонансный усилитель, вход и выход которого подключены к диагоналям моста 1,Известное устройство обладает недостаточчувствительностью устройства контроляпряжения.С целью повышения чувствительности предлагаемое устройство контроля напряжения снабжено двумя колебательными контурами, включенными в два других плеча моста, а также дополнительным регенеративным резонансным усилителем и суммирующим устройством, входы которого подключены к выходам регенеративных резонансных усилителей, а выход - к исполнительному элементу, причем управляющие входы обоих резонансных усилителей подключены к источнику импульсного напряжения, а сигнальный вход дополнительного резонансного усилителя соединен с выходом одного из колебательных контуров. На чертеже показана электрическая схемапредлагаемого устройства.Устройство контроля напряжения содержитимпульсный генератор 1, колебательный кон тур 2, резистор 3, клеммы 4, 5 для подключения источника контролируемого напряжения, колебательный контур б, резистор 7, источник 8 опорного напряжения, регенеративные резонансные усилители 9, 10, суммирующее устрой ство 11, исполнительный элемент 12,Исполнительный мост содержит колебательные контура 2, б, резисторы 3, 7, клеммы 4, 5, к которым подключен источник контролируемого напряжения, и источник 8 опорного на пряжения. Импульсный генератор 1 подключен к питающей диагонали моста и к управляющим входам усилителей 9,10. Выходы последних подключены через суммирующее устройство 11 к исполнительному элементу 12.Устройство работает следующим образом.Прямоугольные импульсы напряжения генератора 1 одновременно поступают в питающую диагональ моста и на управляющие входы резонансных усилителей 9, 10.При поступлении напряжения в питающуюдиагональ моста ток протекает по двум параллельным цепям, в одну из которых последовательно включены колебательный контур 2, резистор 3 и внутреннее сопротивление источника45Формула изобретенияУстройство контроля напряжения, содержащее измерительный мост, два плеча которого образованы соответственно последовательным соединением резисторов и источников контро лируемого и опорного напряжений, а такжерегенеративный резонансный усилитель, входы которого подключены к измерительной диагонали моста и источник импульсного напряжения, подключенный к диагонали питаний 55 моста, и исполнительный элемент, о т л и ч аю щее ся тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено двумя колебательными контурами, включенными в два других плеча моста, а также дополнительным ре генсративным резонансным усилителем и суммирующим устройством, входы которого подключены к выходам регенеративных резонансных усилителей, а выход - к исполнительному элементу, причем управляющие входы обо их резонансных усилителей подключены к исгде К - коэффициент передачи,Импульсы напряжения гепсратора 1 открывают усилитель 9, 10. Положительная обратная связь, которой охвачены усилители, достаточно велика, поэтому после их открывания возникают автоколебания с частотой . Колебание нарастает от начального уровня, определяемого амплитудой входного напряжения 6 контролРруеыого напряукспРя, В другуО - колебательный контур 6, резистор 7 и внутреннее сопротивление источника 8 опорного напряжения. Скачки напр 5 жспя в питающей диагонали вызывают ударное возбу 5 кдснс колебательных контуров, вследствие чего в последних формируется затухающее колебательное напряжение. Параметры схемы выбраны таким образом, что за время между двумя последовательными моментами возбуждения колебания успевают уменьшиться до пулевого уровня.При идентичности контуров 2, 6, равенстве сопротивления резисторов 3, 7, достаточно малом внутреннем сопротивлении и соответствующей полярности включения в плечи моста источников опорного и контролируемого напряжений в контуре 2 под воздействием единичного скачка формируется напряжение Уг : 1 Е - Ек 1 -Е81 П щ 1Я а в контуре 6 - Ог (г) = (Е - Е,) -е-" 81 п а,Ягде Е - амплитуда импульсного напряжениягенератора 1;Ек(1) - контролируемое напряжение (в пределах длительности импульса Е,(1) жЕк,Ев - опорное напряжение;Р - сопротивление резисторов 3, 7;р - волновое сопротивление колебательного контура;сев постоянная затухания;1 - время;а - круговая частота ц=2 л;- резонансная частота контуров 2, 6.Напряжения в измерительной диагонали моста, подводимые к входу усилителя 9, равныв- егПРИ Е=Е, - Уг =ОПриЕк)Е, - Ув=/Е - Е, -е - "81 п а 1 ПриЕ, (Ев - Ув= ( Е - Е, (Е - " 81 П(в 51 + -)ЯНапряжение, подводимое от колебательного контура 6 ко входу усилитсля 10, состав- ляетв Р) = К(Е - Е,/Е "81 Пв 51,Я в момент открывания усилителя до установившегося уровня, определяемого нелинейностью характеристик усилителя, причем начальная фаза автоколебаний определяется фазой вход ного колебательного напряжения в момент открывания усилителя, поэтому в установившемся режиме генерации напряжение на выходе усилителя 10 составляетвых Р) -уст 8 П внапряжение на выходе усилителя 9 -Увых,(Ц): уст 81 П(а+ о) ПрИ Ек = О,где в случайная начальная фаза, определяе мая шумовыми компонентамиживых, =Ууст 81 По 51 При Е)Е, И Увых :уст 81 п (в 51 + к) при Е,с. Е,.20 После суммирования выходных напряженийусилителей 9, 10 на выходе суммирующего устройства 11 формируется напряжение ЕуЯ, управляющее работой исполнительного элемента 12.25 Еу = 2 Ууст 81 пш пРи Ек)Ев Еу(8) =О при Ек(Ев Таким образом, условию Ек(Е, соответстЗ 0 вует нулевой уровень управляющего импульсного напряжения, а условию ЕЕв - максимальная амплитуда управляющих импульсов, равная 2 Ууст. Устройство позволяет контролировать как постоянное, так и переменное на пряжение. В первом случае импульсы управляющего напряжения поступают на вход исполнительного элемента с частотой следования импульсов генератора 1, во втором - контролируется отсутствие превышения амплиту ды колебаний относительно заданного уровня,и импульсы поступают только в течение части каждого периода повторения контролируемого напряжения.57640 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство391530, МКИа 6 05 в 1/01, 1970.Составитель О. БогомоловТехред А. Камышникова Корректор Л, Денискина Янова Редак Подписиов СССР Изд,512рственного комитета по делам изобретени 5, Москва, Ж, Ра каз 2290/5НПО Рос 113 ипография, пр, Сапунова, 2 точнику импульсного напряжения, а сигнальный вход дополнительного резонансного усилителя соединен с выходом одного из колебательных контуров. Тираж 1109Совета Мшгнсти открытийшская наб., д.