Способ измерения отношения двух напряжений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сееэ Севетскиа Сотаиалистическиа Республик(43) Опубликовано 150578. Бтоллетень %18 Ф Гввраарвтввввм)( ввавтвт Овввта Мввввтрвв 66 Р вв завал ввврвтвввв а втвритвв(45) Дата опубликования описания 280478 А.М.Агизим, В.Л.Котляров и, С.Е.Сас(71) Заявитель львовский ордена ленина политехнический институт(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известен способ определения отно шения напряжений,.основанный на определении интервала времени от начала экспоненциального спада напряжения от уровня, пропорционального первому входному напряжению до момента его 10 равенства опорному, определении интервала времени от начаЛа экспоненциального спада напряжения от уровня, пропорционального второму входному напряжению, до момента его ра венства тому же опорному напряжению, а по разности этих интервалов времени определяют логарифм отношениявходных напряжений 1).Недостатком способа является нели нейная (логарифмическая) зависимость полученного результата от отношения двух входных напряжений и низкая точность из-за того, что опорное напряже" ние выбирается по необходимости мень ше наименьшего из входных напряжений,Известен другой способ определеФния отношения двух напряжений, заключающийся в том, что фиксируют моменты равенства напряжений экспоненциально 8 О 2падающему с постоянной времени Г опорному напряжению, а затем выделяют интервал времени Т 1 между первым и вторым моментами равенства и определяют его длительность 21.Этот способ имеет более высокую точность, чем предыдущий. Однако зависимость между длительностью выходного интервала времени Т 1 и величиной отношения двух напряжений по-прежнему остается логарифмической т.е.нелинейной.Целью предлагаемого способа является получение линейного отсчета напряжений, а также получение выходного сигнала, пропорционального любой положительной степени 11 двух напряжений.Достигается заданная цель тем, что в способе измерения отношений двух напряжений формируют постоянный интервал времени Т , начало которого совмещают с началом интервала 11 по окончании интервала Т 1 формируют второе экспоненциально падающее напряжение от постоянного опорного начального уровня с постоянной времени С и фиксируют значение этого напряжения в момент окончания интервала Тр т постоянную времени второго экспоненциального падающего напряженияустанавливают равной.На Фиг. 1 изображена блок"схемаустройства, реализующего предлагаемый способ; на Фиг. 2 - диаграммы, бпоясняющие способ,На входы устройства 1, работающегопо известному способу, подают входнЫенапряжения, отношение между которыминеобходимо определить. На выходе устройства 1 получают интервал времени Т 1, пропорциональный логарифмуотношения.. Интервал Т , поступая на входустройства 2 Формирования образцово" 15го интервала времени, запускает егосвоим передним Фронтом. Задний Фронтинтервала Т 1 запускает экспоненциально падающее от уровня Юр напряжение, которое формируется устройством 293 Формирования экспоненциального напряжения. Задний Фронт образцового .интервала времени Тц, поступающегос выхода устройства 2 на другой вход.устройства 3, прекращает работу устройства 3, с выхода последнего навыход устройства 2 поступает результат определения отношения двух входных напряжения в виде постоянйогонапряжения.На фиг. 2, а показано экспоненциально спадающее с постоянной времени Тнапряжение У, которое пересекает,уровень большего входйого напряженияЦ, в момент времени Ф, , а уровеньО- в момент времени , при этоммежду. напряжениямиЦ и ПЬ и интер 4 хквалом 1- 11 существует зависимость 0 ь .5.40ц 1На фиг. 2, б показан интервал .с постоянной длительностью То, начало которого совпадает с моментом Длительность Т должна быть не меньше максимальной длительности Т 1 . В момент Окончания 11, т;е. при равенстве экспоненциально падающего напряжения 01 и напряжения ЦЬ начинают движение напряжения Ц 8 т начального значения Ур по экспоненте с постоянной времени Т и продолжают спад в течение времени То-Т 1 (фиг, 2,в). В момент Ь окончания То Фиксируют значение напряжения ( 1 з) (на фиг. 2,в оно обозначено 0).По определениют т,ц ц,е-е -ОЕ " Е т Р)т60Учитывая, что е 1 постоянно, так как 7 и Г постоянный, можно запи- сать или с учетом выражения (1) т.е. пропорционально отношениювходных напряжений.Для возведения отношения двух напряжений в степень и , где й - любое положительное. число, выбирают постоянную времени второго эталонногоНапряжения в ъ раз меньше первогой: тЕсли в выражение (2) вместо Т подставить Т е - , то получими-еТоУчитывая, что Цоесоъь 1,получим Ц ф с 4 (, -- "-"-) .ЬТаким образом, если постоянная времени С напряжения О в п раз меньше постоянной времени т:, то результат измерения отношения двух входныхНапряжений возводится в а степень,если же постоянная времени С 2 в араэ больше С, то результат измеренияотношений возводится в степень фПлавно изменяя соотношение междуи (, можно плавно изменять показатель степени т , в которую возводится результат измерения отношения.Таким образом, данный способ в от"личие от известных позволяет получитьне только логарифм отношения двух напряжений, но и величину этого отношения И, кроме того, возвести это отношение в желаемую степень. По данному способу могут быть реализованы из".мерители отношений, устройства длявозведения в целую и дробную степень,устройства для деления единицы на Х(например, низкочастотные частотомеры,определяющие частоту за время одногопериода измеряемого сигнала путемделения единицы на величину этого периода) и другие устройства. 1. Способ измерения отношения двух напряжений, основанный на фиксации моментов равенства напряжений экспоненциально падающему с постоянной времени С опорному напряжению и выделении интервала времени Т 1 между первым и вторым моментом равенства, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения линейного отсчета, формируют постоянный интервал времени Тц, на" чало которого совмещают с началом интервала 1 , по окончании интервала Т 1 Формируют второе экспоненциально падающее напряжение от постоянного.Янова Техред Е,Давидович Корректор Й.Ковалев едак 75/33 Тираж 111ЦНИИПИ Гос а ственного к Зака 2 уд Р омитета по делам изобретений 13035, Москва, ЖРаушПодпи Совета Министров открытий кая наб , де 4/5илиал ППП фПатент, г Ужгород, ул ая,опорного начального уровня с постоянной времени Т и фиксируют значение этого напряжения в момент окончания интервала Тз 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения выходного сигнала, пропорционального любой положительной степени и отношения двух напряжений, постоянную времени второго зкспоненциально падающего напряжения устанавливают равнойИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР9 494702, кл, О 01 Й 19/10, 25.12,72.2 . Жилинскас Р. П.-П. Измеритель от,- ношений и их примейение в радиотехни ке, М"Сов.радио" ,1975, с. 81-85,