Устройство для измерения отношения амплитуд двух переменных напряжений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ Соватскик Социалистических Респубве(22) Заявлено 181077 (21) 25357 б 2/18-21С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЛВКИ Мо(51)М. Кл.2 6 01 В 19/10 Государственный комитет СССР но делан изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ АМПЛИТУД ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙИзобретение касается измерительной техники и может быть использовано дяя измерения коэффициента передачи четырехполюсников в широкомдиапазоне частот и с высокой точностью.Повышение точности по сравнению свольтметрами, используемыми для непосредственной оценки напряжений илидля измерения по схеме сранения,достигается за счет исключения влияния нестабильности частоты и выходного уровня генератора и амплитудночастотнйх характеристик приемной части измерителя напряжения на результат измерения,Измерение коэффициента передачи производится путем деления амплитуды сигнала на выходе четырехполюсника на амплитуду сигнала на его входе.Известны устройства для измерения отношения амплитуд двух переменных напряжений, содержащее автомати,ческий переключатель, усилитель, два амплитудных детектора, усилитель огибающей, частотный модулятор, реверсивный счетчик импульсов, цифровое отсчетяое устройство, блок управления 1,Недостаток, устройства - ограниченность динамического диапазонаусилителя при заданной точности вос 5 произведения зависимости коэффициента усиления .от величины большого сигнала,Наиболее совершенным является устройство для измерения, отношенияамплитуд двух переменных напряжений,содержащееизмерительный прибор,блок управления, коммутатор, к выходу которого последовательно подключены широкополосный усилитель и амплитудный детектор 2,Переменные напряжения на входеустройства Ц и П через автоматический коммутатор поочередно поступаютна вход логарифмического усилителя,затем выпрямляются линейным детектором, После преобразователя напряжение - частота количество импульсовсоотв етств ующих напряжению П, поступает на вход сложение реверсивного счетчика импульсов, количествоимпульсов, соответствующее О - навход вычитание. Остаток импульсовиндицируется на измерительном приборе. Пропорциональность результатаизмерения логарифму отношения постигается введением в логарифмическийусилитель экспоненциальной обратнойсвязи, Воспроизведение прямопропор"циональной зависимости коэффициентаусиленияширокополосного усилителяот логарифма отношения измеряемыхнапряжений может быть лишь приближенным, особенно при расширении динамического диапазона.Цель изобретения - расширение ди-намического дйапаэона измерения.Для этого в устройство для измерения отношения амплитуд двух переменных напряжений, содержащее измеритель-.ный прибор, блок управления, коммутатор, к выходу которого последовательноподключены широкополосный усилительи амплитудный детектор, дополнительно .введены логарифмический преобразователь напряжение-время, два логических элемента И, два дополнительныхдетектора, причем первый вход логарифмического преобразователя напряжение-время соединен с выходом ампли"тудного детектора, выход логарифмического преобразователя напряжениевремяподключен к первым входам логических элементов И, выходы которых 25через первый и второй дополнительныедетекторы соединены с измерительнымприбором, первый выход, блока управления подключен к управЛяющему входукожутатора, второй и третий выходы 30блока управления - к вторым входамлогических элементов И соответственно, четвертый выход - к второму входу логического преобразователя напряжение-время . 35На Фи г, 1 приз еде на Функцион аль на ясхема ус тройс тв а; на Фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит коммутатор 1,широкополосный усилитель 2, амплитудный детектор 3, логарифмический преобразователь 1 напряжение-время 4,логические элементы И 5, И б, детекторы 7, 8, измерительный прибор 9,бЛок управления 10.Устройство работает следующимобразом,Два измеряемых напряжения 01 и Пподаются на вход коммутатора 1, Выходкоммутатора 1 через широкополосныйусилитель 2 и амплитудный детектор3 соединен со входом логарифмического преобразователя напряжение-время4, к выходу которого через логическиесхемы И 5, И б и детекторы 7, 8 подключен измерительный прибор. Измеряемые напряжения П( и Очерез коммутатор 1 поочередно подаются навход широкополосного усилителя 2,усиливаются и выпрямляются амплитудным детектором 3, Форма напряжения 60навходе амплитудного детектора 3показана на фиг. 2, а, Отношениевыпрямленных напряжений ( в , ) равно0отношению входных напряжений ( - ).ОаВ логарифмическом преобразователе 65напряжение-в ремя4 исполь эется принцип сравнения напряжений У и Ог с напряжением экспоненциального разряда конденсатора (фиг. 2, а), йа его выходе действует импульсный сигнал иэ.двух чередующихся импульсов длительностьюи 1 г (фиг. 2, б), причемы=гь - ,Е112,0где Ф - постоянная времени экспоненты,Е - амплитуда экспоненциальногосигнала.При помощи двух логических элементов И 5, И 6 данная последовательность импульсов разделяется на две,одна из которых состоит из импульсовдлительностью 1,(, вторая - длительностью 1 г (фиг, 2, в, г), На выходедетектора 7 из первой последовательности импульсов выделяется постояннаясоставляющая Оо (фиг. 2, д),на выходе детектора 8 выделяется постояннаясоставляющая Оог (фиг, 2, е) .аао 1 1. о огогде Бо - амплитуда импульсов,Т - период следования импульсов,Между выходами детектором 7 и 8 включен измерительный прибор 9, показание которого э равно разности= +. с еиф.,Показание измерительного прибора 9прямо пропорционально логарифму отношения входных напряжений.Формула изобретенияУстройство для измерения отношения амплитуд двух переменных напряжений;"содержащее измерительный прибор, блок управления, коммутатор, к выходу которого последовательно подключены широкополосный усилитель и амплитудный детектор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона измерения, в него дополнительно введены логарифмический преобразователь фнапряжение-время, два логических элемента И, два дополнительных детектора, причем первый вход логарифми.- ческого преобразователя "напряжениевремясоединен с выходом амплитудного детектора, выход логарифмического преобразователя напряжениевремя подключен к первым входамлогических элементов И выходы которых через первый и второй дополнительные детекторы соединены с измерительным прибором, первый выход блока управления подключен к управляющему входу коммутатора, второй и третий выходы блока управления -705356 ф 0 ФР 6,2 НИИПИ Заказ 8020/47 Тираж 1073 Подписное илиал ППП фПатент,ф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 к вторым входам логических элементовИ соответственно, четвертый выходк второму входу логарифмическогопреобразователя напряжение-времяИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.С крипник Ю.А. Коммутационныецифровые измерительные приборы., МЭнергия, 1973, с.61-69. 2, Авторское свидетельство СССР5 Р 198449, кл. С 01 В 19/10, 1972.