Аналого-цифровой преобразователь отношения двух переменных напряжений

О ПИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 746919(28)Приоритет Опубликовано 07.07.80. Боллетень25 ио делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 07,07,80 В . М. Кодрянский, Ю. А, Масюренко, А. Д. Ниженский и Э, Д. Волкова(7) Заявитель Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) АНАЛОГО - ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬОТНОШЕНИЯ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники, и может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля коэффициентов передачи различных" четырехполюсников (усилителей, аттенюаторов,трансформаторов, фильтров, интегральных микро 5 схем и т.п.) .Известен преобразователь отношения двух переменных напряжений, в котором для устранения влияния на точность преобразования нестабильносО ти и неилентичности коэффициентов передач предвключснных усилительно -выпрямигельных каналов используется один канал с поочередным преобразованием входных напряжений .Недостатком устройства по сравнению с5 двухканальными является увеличение времейипреобразования.Известен аналого-цифровой преобразователь отношения переменных напряжений, содержащий три усилительно.выпрямительных канала,цифро.20 вой измеритель отношения постоянных напряжений, коммутационный генератор, последовательно соединенные перемножитель, фильтр нижних частот, усилитель частоты коммутации и фазочувствительный выпрямитель, выход ко. торого соединен с управляющим входом второ го усилительно-выпрямительного канала,и два переключателя, управляющие входы которых подключены к управляющему входу фаэочувствительного выпрямителя и к выходу коммутационного генератора, причем входы первого переключателя и первого и второго усилительно. выпрямительных каналов соединены с входными зажимами устройства, а выход переключателя - с входом третьего усилительто-выпрямительного канала, входы второго переключателя и цифрового измерителя отношения постоянных напряжений соединены с выходами первого и второго усилительно-выпрямительных каналов, а выход переключателя - с первым входом пере- множителя, второй вход которого соединен с выходом третьего усилительно.выпрямительного канала 2Устройство имеет следующий недостаток. В соответствии с принципом работы преобразователя частота коммутации переменных напря. ,жений на входе третьего усилительно-выпрямите 4 ьного канала и, слецэвательно, частота нащэя3 7469194жения на выходе перемножителя должна бытьВ ыход перемножнтеля 7 через последовазначительно меньше частоты самих напряжений. тельно соединенные и еоб 8,оэтому сглаживающий фильтр, используемый ный счетчик 9 и регистр 10 памяти, авля.в фазочувствительном вы я ек и регистр памяти, управля.ния пе еменной нф чув ыпрямителе для подавле- ющие входы которых подключенычены к выходам5р ой низкочастотнои составляющей блока 11 управления соединен сен с управляющимвырямленного напряжения имеет большуюпб- входом канала 2.стоянную времени. Это существенно увеличивает Устройство работает следующим образом,время установления необходимого"зйачеййя", Первое входное переменное напряжениекоэффициента передачи второго усилительно вы. О, поступает на вход усилительно.выпрямнтець.прямительного канала, и,следовательно, время 10 ного канала 1. Выпрямленное напряжение е вы.преобразования в целом, поэтому это устройство хода канала 1 подается на один из входовневозможно применять лля преобразования от цифрового измерителя 3, Одновременно другоеношения низко- и инфранизкочастптных нанряже- входное переменное напряжение 02 поступаетНйй, на вход усилительно-выпрямительного канала 2.Целью изобретения является повьцпение 15 Выпрямленное напряжение с выхода канала 2. быстродействия и расширение частотного диана подаетсянавторойвходцнфрового измерителя 3,зона преобразователя, . Цифровой измеритель 3 определяет в циф.Это достигается тем, что в аналого цифровой ровом коде отношение амплитуд переменных напреобразователь отношения двух переменных пряжений 0 и О .1 2напряжений, содержащий три усилительновьптря В процессе работы устройства переменныемительных канала, цифровой Измеритель оПГО. - напряжения О, и 02 через переключатель 5,щения постоянных напряжений, перемнойситель, управляемый блоком 11 управления, поочереднодва переключателя и блокр лок управления, причем подаются на Вход усилительно-выпрямительногоходы первого переключателя и первогоивторого канала 4, а после преобразования в канале - наусилительно-выпрямительйогокакала соединеныс 25 один из входов перемножителя 7, На другойвходными зажимами устройства, а Выход пере., вход перемножителя 7 через переключатель 6, ра.ключателя - с входом третьего усилительно-" ботающий синхронно с переюпочйелем 5, периовыпрямительного канала, входы второго пере- дически поступает напряжение с выходов канаключателя и цифрового измерителя отношения лов 1 и 2.постоянных напряжений соединеныс вйходами.аапервОГО и ВтороГО силительно- выпрямительных30 Коммутация Входных СНГналОВ палов перемножитеканалов, а выход переключателя - с первымля 7 осуществляется так, что в пе вом тработы переключателей 5 и б постоянноевходом перемножителя, второй вход которого,б постоянное напряжение на его выходе равно 0 =ЯК К Осоединен с выходом третьего усилительно.вйпря.амительного канала, между выходом перемйожи где Я - крутизна преобразования перемножи.Э 5теля и управляющим входом второго усили- теля 7 К 1 и Ка - коэффициенты передач сооттельно-выпрямительного канала вклюЧ 11 ы после ветственно каналов 1 и 4; О и Опз, гп 2 - амплидо 11 ательносоединенные преобразователь напри- тудй входных переменных на 11 О,ых натряжении 1 и О .женйя вчйсло импульсов, реверсивный счетчик,.НапРЯжение Оп с помощью пРеобРазователЯвходы которых соединены с выходами блока . Ф Р У число импульсов, равное40 8 поеоб аз ется в числоуправления, :.:-;. ": . -.;.",-:;:: -1= СЯК 1 К 40 пг Опг Где С - коэффициентНа чертеже представлена блоквхфиа преа преобразования преобразователя 8 Чгаемого устройства.,пульсов Й 1 поступает на вход реверсивногоПреобразователь содержит усилительно-выпря- . счетщца 9 Работающего в этом такте в режимемительные каналы 1, 2, цифровой измеритель Ложение ПредваРительно в регистр счетчика3 отношения постоянных напряжений, канал 4, 9в Регистр 10 памяти записан код ь 1,переключатели 5 и 6, неремножитель 7, преоб- Устанавливающий коэффициент переДачи каналаразователь 8 напряжения в число импульсов,2 при Градуировке устройства, В результатереверсивный счетчик 9 импульсов, регистр 10 счетчщс 9 зафиксирует ввйде кода число импамяти и блок 11 управления,50 пульсов, равноеВходы перекл чателя 5 и Входы каналов 2= 1=М СЯК 1 К 4 оп, ОВо вто1 %21 и 2 соединены с входными зажимами устрой- о втором такте работы переключателей 5 исгва, а выход переключателя 5 - с входомнапряжение на выходе перемножителя 76 нап яжавно О =ЯК Кканала 4. Входы переключателя 6 и цифрового Р и 2 4 п 11 Оп 1, где Кг - коэффи.ицкерителя 3 соединены с выходрми каналов цнент передачи канала 2,1 и 2, а выход переключателя б - с первым Это напряжение преобразуется преобраэовавходом перемножителя 7, второй вход которо- терм 8 в число импульсов Нэ=СЯК К О Ог 4 т 1 Пегаго соединен с выходом канала 4. 1 которое поступает на вход счетчика 9, пере.ЦНИИ ПИ Тираж 99 Филиал Пг.ужгоро 5 7469веденное во втором такте сигналом с блока 11управления в режим "вычитание". При этомчисло импульсов, зафиксированное счетчиком 9в виде кода за дватакта "преобразования, равногде Н =СБК 4 О 1 ОП 11 П 12Код Й 4 переносится в регистр 10 и устанав.ливает соответствующее значение коэффициентапередачи канала 2,Если коэффициенты передач каналов 1 и 2 1 оравны (К 1=К 2), то как-следует из выражениядля Й 4, код в регистре 10 равен первоначальноустановленному коду й. При неравенстве К,и К 2 вследствие действия дестабилизирующихфакторов получают скорректированный код 15И 4, который изменяет значение К 2, так, чтовосстанавливается равенство К, = К 2,Таким образом, в предлагаемом устройстве регулирующее воздействие, пропорциональное 20 погрешности от неидентичности каналов 1 и 2, формируется всего за два такта коммутации, тогда как. в известномустройстве 21 это достигается путем многократного повторения2 г 1 двухтактного преобразования, т, е, за счет 25 иепрерывной низкочастотной коммутации нанряжений. Получение регулирующего воздействия всего эа два такта коммутации и цифровая память его позволяет в итоге повысить зксппуатациониое быстродействие и расширить частотную область применения аналого-цифрового преобразователя отношения переменных напряжений,1/1 19, 6Формула изобретенияАналого. цифровойпреобразователь отношениядвух переменных напряжений, содержащий триусилительно выпрямительных канала, цифровой,измеритель отношения постоянных напряжений,перемножитель, два переключателя и блок уп.равления, причем входы первого переключателяи первого и второго усилительно- выпрямитель.ного канала соединены с входными зажимамиустройства, а выход переключателя - с входомтретьего усилительно -выпрямительного канала,входь 1 второго переключателя и цифровогоизмерителя отношения постоянных напряженийсоединены с выходами первого и второгоусилй-"тельно.выпрямительныхканалов, а выход переключателя - с первым входом перемножите.ля, второй вход которого соединен с выходомтретьего усилительно-выпрямительногоканала,. отличающийся тем,что,сцельюповышения быстродействия и расширения частотного диапазона, между выходом перемножителя и управляющимвходом второгоусили-тельно-выпрямительного канала включены последовательно соединейнЬ 1 е преобразовательнапряжения в число импульсов, реверсивныйсчетчик импульсов и регистр памяти, управляющиевходы которых соединены с выходами блокауправления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Мо 198449,кл. 6 0 В 19/10, 1965.2. Авторское свидетельство СССР М 483784,кл. Н 03 К 13/17, 1973 прототип).