Самонастраивающийся аналогоцифровой преобразователь отношения двух переменных напряжений

(51) М. Кл.2 С 01 В 19/10 с присоединением заявки НоГосударственный комитет.СССР по дедам изобретений н открытий(71) ЗаяВИТЕЛЬИнститут электродинамики АН украинской ССР1(54 ) САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙИзобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может найти применение, например, в цифровых системах автоматического контроля модуля коэффициентов передачи различных четырехполюсников (уси-. ли;елей, аттениаторов, трансформаторов, фильтров, интегральных микросхем и т.п.) .Известны преобразователи отношения двух переменных напряжений, в которых для устранения влияния на точность преобразования неидентичности коэффициентов передач усилительно-выпрямительных каналов используется один 15 канал с поочередным преобразованием входных напряжений (1).В таких устройствах, имеет место значительное время преобразования.Наиболее близким техническим решением к данному изобретении является самонастраивающийся аналого-цифровой преобразователь отношения двух переменных напряжений, содержащий три усилительно-выпрямительных канала, последовательно соединенные перемножитель, Фильтр нижних частот, усили- тель частоты коммутации и фазочувствительный выпрямитель, выход которого соединен с управляющим входом второ- о го усилительно-выпрямительного канала, и два ключа, управляищие входы которых подключены к управляющему входу фазочувствительного выпрямителя и к выходу коммутационного генератора, причем, входы первого клича и первого и второго усилительно-выпрямительных каналов соединены с входными клеммами устройства, а его выход - со входом третьего усилительно-выпрямительного канала, входы второго клича соединены свыходнымиклеммами устройства, а выход - с первым входом перемножителя, второй вход которого подключен к выходу третьего усилительно-выпрямительного канала 2).Недостатком этого устройства является влияние на точность преобразования нелинейности характеристики перемножителя.Целью настоящего изобретения является повышение точности преобразования путем компенсации неидентичноети второго и третьего усилительно-выпрямительных каналов.Поставленная цель достигается тем, что самонастраивающийся аналого-циА- ровой преобразователь отношения двух переменных напряжений, содержащий три усилительно-выпрямительных канала,664114 последовательно соединенные перемножитель, Фильтр нижних частот, усилитель частоты коммутации и Аазочувствительный выпрямитель, выход которогосоединен с управляющим входом второгОусилительно-выпрямительного канала,и два клича, причем входы первогоключа и первого и второго усилительно-выпрямительного канала соединены" с входнымй клеммами устройства, а еговыход - со входом третьего усилительно-выпрямительного канала, один входвторого ключа, соединен с одной извыходных клемм устройства, а выход -с первым входом перемножителя, управляющие цепи упомянутых ключей и Фазочувствительного выпрямителя соедине" 5ны с выходом коммутационного генератора, введен третий клич, один входкоторого соединен со вторым входомвторого клича и с выходом третьегоусилительно-выпрямйтельного канала, 20а другой - с выходом второго усилительно-выпрямительного канала,Гуправляющий вход третьего канала йод-ключен к выходу коммутационного генератора, авыход - ко второму входу Д 5перемножителя." На чертеже приведена блок-схемаустройства,Устройство содержит усилительно"вйпрямительные каналы 1, 2, 3, пере-. рмножитель 4, Фильтр нижних частот 5,"выходкоторого подключен к,одним извходов ключей 9 и 10. Другой вход 40ключа 10 соединен с одной йз"вйход-ных клемм устройства, а выход - спецвым входом перемнояителя 4, Другойвхбд ключа 9 подключен к выходу усилительно-выпрямительного канала 3, 45а выход - ко второму входу йеремножителя 4. Выход перемножителя 4 черезпоследовательно соединенные Фильтрнижних частот 5, усйлитель частотыкоьмутации 6 и Аазочувствительный 50выпрямитель 7 подключен к управляющему "входу усилительно-выпрямительногоканала 3. Управляющие цепи ключей8,9,10 и Фаэочувствительного выпряьителя 7 соединены с выходом коммутационного генератора 11.Устройство работает следующим об"разом.В процессе преобразования входныхнапряжений ПВ и П в усилительно-выпрямительных каналах 2 и 3 60=указанные напряжения черезключ" 8,управляемый коммутационным генератором 11, поочереднси периодическиподаются на вход усилительно-выпрямительйого канала 1. При этом на один Я 4из входов перемножителя 4 через ключ 10, синхронно работающий с ключом 8, подается первое входное напряжение,. преобразованное в канале 2 при одном положении клича 10 и в канале 1 при другом положении клича 10. На другой вход перемножителя 4 через ключ 9, синхронно работающий с ключом 8, подается второе входное напряжение, преобразованное в канале 1 при од,ном положении клича 9 и в канале 3 при другом положении клича 9. При непрерывной работе кличей 8, 9, 10 в случае неравенства друг другу коэффициентов преобразования кана- . лов 2 и 3 из выходного напряжения перемножителя 4 с помощью Фильтра нижних частот 5 выделяется переменное напряжение частоты коммутации, амплитуда которого определяет погрешность от неидентичности каналов. Это напряжение усиливается усилителем частоты коммутации б и выпрямляется Фазочувствительным выпрямителем 7, управляемым коммутационным генератором 11. В результате на выходе фазочувствительного выпрямителя 7 имеет место постоянное напряжение, знак и величина которого пропорциональна разности входных напряжений перемножителя 4. Это напряжение поступает на управляющий вход канала 3 и изменяет его коэффициент преобразования до значения, при котором погрешность от неидентичности каналов равна О.Как следует из описания работы устройства, на один и тот же вкод пере- множителя 4 в процессе коммутации поступает только одно из преобразованных входных напряжений. Поэтому коэффициенты, учитывающие степень нелинейности характеристики перемножителя в каждом полупериоде коммутации, одинаковы в независимости от соотношения уровней входных сигналов преобразователя. В связи с этим погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики перемножителя, устраня-, ется, что позволяет повысить точность преобразования путем компенсации не- идентичности основных усилительновыпрямительных каналов. Применение данного устройства в измерителях отношения напряжений позволит свысокими точностью и быстродействйем автоматизировать процесс измерения одного из основных параметров - коэффициента передачи таких средств измерительнЬй техники, как усилители, аттенюаторы, фильтры, вращающиеся трансформаторы и др. Учитывая массовый выпуск промышленностью ука-занных изделий, это позволит значительно повысить производительность тру" да при высоком качестве изделий, что принесет экономический эффект народному хозяйству.6.6 4 1 Составитель Т.ВеремейкинаТехред Э.Чужик Корректор И.Муск едактор В.ЧУ аз 298."/ 3 Тираж 1089ЦНИИПИ Государственного комипа делам изобретений и от 3035, Москва, Ж, Рауиская дписноеСССРий,д. 4/5 филиал ППП фПатент, г,ужгород, ул.Проектная,Самонастраивающийся аналого-цифровой преобразователь отноиения двух переменных напряжений, содержащий три усилительно-выпрямительныхканала, последовательно соединенные неремножитель, фильтр нижних частот, усилитель частоты коммутации и фазочувствительный выпрямитель, выход которого соединен с управляющим входом второго усилительно-выпрямительного канала, и два ключа, причем входы 10 первого ключа и второго усилительновыпрямительних каналов соединены с входными клеммами устройства, а его выход - со входом третьего усилительно-выпрямительного канала, один"вход ключа соединен с одной из выходных клемм устройства, а выход - с первым входом перемножителя, управляющие цепи упомянутых ключей и фазочувствительного выпрямителя соединены с 20 выходом коммутационного генератора,4о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразования путем компенсации неидентичнос-ти второго и третьего усилительновыпрямительных канадов, в него введен третий ключ, один вход которогосоединен со вторым входом второгоключа и с выходом третьего усилительно;выпрямительного канала, а другойс выходом второго усилительно-выпря-мительного канала, управляющий входтретьего ключа подключен к выходукоммутационного генератора, а выходко второму Входу перемножителя.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Скрипннк И.А. Методы преобразования и выделения измерительнойинформации и гармонических сигналов,Киев, 1 Наукова думка 1 ф, 1971,2, Авторское свидетельство СССР9 301646, кл. Н 03 К 13/17, 1971.3. Авторское свидетельство СССРР 483784, кл, Н 03 К 13/17, 1973,