Измеритель отношения двух переменных напряжений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(6) Дополиител авт. свил-н 22) Заявлено 0812,74(23) 2081618/18-21 с присоединением заявки 19/10 Государственный комит СССР но делам изобретений и открытий3) ПриоритетОпубликонано 2503,7 Дата опубликонани УДЯ 6 2 1 31 7.(72) Авторы НЗОбрЕтЕИИИ А.Б.Селибер, Б.К.Никитин и И.А,Подлиск витель Ленинградский электротехническии институт связи им. профессора М;А,Бонч-Бруевича 4) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ДВУ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ же ж е м, что в измериеременных напряедовательнона один вход коИзобретение предназначено для использования в различных областях электро- и радиои з мерит ел ьной т ехники .Известны измерит ели отношени я двухперемен ных напряжений, содержащи е 5последовательно соединенные сумматор,усилитель, фильтр выделения сигналаотношения, детектор и индикатор 1.Однако этот измеритель имеет значительную погрешность измерения. (ОНаиболее близким по техническойсущности к предложенному является измеритель, содержащий последовательновключенные сумматор, на один вход которого подается напряжение делимого, 16усилитель с регулятором усиления,фильтр выделения сигнала отношения,детектор сигнала отношения и индикатор,а так е детектор напряжения делителя 2 . ИВ этом измерителе формированиесигнала отношения происходит за счетрегулировки отрицательной обратнойсвязи усилителя постоянного тока таким образом, что постоянное напряже- Иние на его выходе, пропорциональноесигналу делителя, поддерживается не-.изменным, поэтому коэффициент передачи усилителя обратно пропорционаленнапряжению делителя. Следовательно, ЗО переменное напряжение сигнала делимого на выходе усилителя пропорционально сигналу отношения переменныхнапряжений, подаваемых на вход устройства. Коэффициент передачи Ко усилителя постоянного тока различей наразличных частотах исследуемых напряний, в то время как коэффициентпередачи усилителя по постоянномутоку, а, следовательно, и опорноенапряжение на его выходе поддерживаются неизменными, Это приводит к погрешности формирования сигнала отношения,которая характеризуется частотной погрешностью коэффициента передачи усилителя. Преобразование (детектирование) одного из переменных напряжений в пропорциональное ему постоянное в широком динамическом диапазоне уровней является причиной дополнительной погрешности за счет нелинейности вольт-амперной характеристики (ВАХ) преобразователя,Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения отношения двухи ременных напряжений,Это достигается тетель отношения двух пжений, содержащий посвключенные сумматор65356 Формула изобретения торого подается напряжение делимогоусилитель с,регулятооом усиления,фильтр выделения сигнала отношения,детектор сигнала отношения и индикатор, а также детектор напряжения де;лителя дополнительно введены последовательно включенные второй сумматор, на один вход которого подаетсянапряжение делителя, второй усилительс регулятором усиления и заграждающий фильтр вспомогательного сигнала,соединенный через детектор напряжения делителя с входом этого регулятора усиления, а также источник вспомогательного сигнала, подключенныйк вторым входам обоих сумматоров, идифференциальное устройство, входы)5которого соединены с выходами усилителей, а выход через фильтр выделения вспомогательного сигнала и детектор вспомогательного сигнала подключен к входу регулятора усиления первого усилителя,На чертеже изображена структурнаясхема устройства,Сумматоры 1,2 предназначены длясложения напряжений делимого и делителя с напряжением источника 3 вспомогательного сигнала имеющего Фиксированную частоту. Усилители 4,5 каналов делимого и делителя содержатнесколько каскадов усиления, коэффициент усиления которых регулируется30с помощью регуляторов усиления б и 7соответственно. Выход усилителей 4,5подключены, соответственно, к заграждающему Фильтру 8 вспомогательногосигнала в канале делителя и к фильтру 9 выделения сигнала отношений в канале делимого, являющемуся заграждающим Фильтром для вспомогательногосигнала, а также к двум входам дифференциального устройства 10, выход которого через фильтр 11 выделения вспомогательного сигнала и детектор 12вспомогательного сигнала подключен квходу регулятора усиления 6. Выходфильтра 9 выделения сигнала отношения 45через детектор сигнала отношения 13подключен к индикатору отношения 14,.а выход заграждающего Фильтра 8 через детектор 15 напряжения делителяк регулятору усиления 7,50Устройство работает следующим образом.Напряжение делителя Пв через сумматор 2 поступает на вход усилителя 5. Уровень напряжения делителя навыходе усилителя 5 поддерживаетсяпостоянным (а=сопзс)при помощи регулятора усиления 7, на который поступает сигнал управления от детекторанапряжения делителя 15, подключенного к выходу усилителя через заграждающий ФилЬтр 8. Таким образом на выходеусилителя 5 уровень напряжения делителя равен О К=а=сопЫ, где К = - ,гкоэффициент передачи усилителя 5,Сигнал О источника 3 вспомогатель 9 4ного напряжения через сумматоры 1,2 поступает на усилители 4 и 5, с выхода которых подается на дифференциальное устройство 10, Если коэффициент передачи К( усилителя 4 не равен коэффициенту передачи К усилителя 5, на выходе устройства 10 появится напряжение, пропорциональное разности К 1-К Это напряжение поступает на вход фильтра 11 выделения вспомогательного сигнала и через детектор 12 вспомогательного сигнала на автоматический регулятор усиления б, который изменяет коэффициент усиления усилителя 4 так, чтобы К -КфО.Уровень сигнала отношения Пна выходе усилителя 4 равен-Н-К 1 .-"ц=,Сигнал отношения, сформированныйна выходе усилителя 4, через фильтр9 и детектор 13 поступает на индикатор 14, шкала которого соответствен. но отградуирована. В качестве источника вспомогательного сигнала 3 мо-.жет быть использован генератор, име-:ющий на выходе два сигнала с противоположными фазамиВ этом случаевместо дифференциального устройства10 включается еще один сумматор, навыходе которого формируется напряжение, имеющее частоту источника вспомогательного сигнала и пропорциональное разности коэффициентов передачиусилителей 4 и 5. В качестве источника вспомогательного сигнала такжеможет быть использован источник постоянного напряжения, Это исключает применение детектора вспомогательногосигнала.Введение новых элементов позволило снизить составляющую погрешности,обусловленную неравномерностью амплитудно-частотчой характеристикиРЧХ) усилителя ьК(й), так как впредлагаемом устройстве основное требование предъявляется к идентичности ЛЧХ двух усилителей, котороеможет быть реализовано с высокойстепенью точности. Детектор 15напряжения делителя работает в узком динамическом диапазоне уровней,что приводит к снижению погрешностиза счет нелинейных ВАХ преобразователя (ьКР), а детектор 12 вспомогательного сигнала работает на фиксированной частоте и в узком динамическом диапазоне уровней, так что его погрешностью можно пренебречь. Поэтому предложенное устройство обеспечивает увеличение точности измерения. Измеритель отношения двух переменных напряжений, содержащий последовательно включенные сумматор,на один вход которого подается напряжение6535 адскийКорректор С.Патрушева ель Ф.ЦарегрЗ.фанта СоставТехред актор А.Шмелькин Тираж 10891 ИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыти 035, Москва, Ж, Раушская на ПодписноСР аказ 1610 /56 д,4/5 илиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная, 4 делимого, усилитель с регуляторомусиления, фильтр выделения сигналаотношения, детектор сигнала отношения и индикатора, а также детекторнапряжения делителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ум ньшенияпогрешности измерения, в него введены последовательно включенные второй сумматор, на один вход которогоподается напряжение делителя, второйусилитель с регулятором усиления изаграждаюций фильтр вспомогательногосигнала, соединенный через детекторнапряжения делителя с входом этогорегулятора усиления,а также источниквспомогательного сигнала, подключенный к вторым входам обоих сумматоров,69 би дифференциальное устройство, входы которого соединены с выходами усилителей, а выход через фильтр выделения вспомогательного сигнала и детектор вспомогательного сигнала подключен к входу регулятора усиления первого усилителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, КаталогИзделия радиопроьвшленности, т3, выпускПриборыдля измерения напряжения, приборВ 3-21, В 3-22, НИИ экономики и информации по радиоэлектронике, М., 1972,2. Патент ФРГ, Р 1616096,кл. 21 е, 19/10, 1972.