Преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное

Союз Соеетскнк Соцналнстнчесннк Республнк(22) Заявлено 031078 (21) 2669829/18-21с присоединением заявки йо(51) М. Кл. С 01 В 19/02 Государствеикый комитет СССР яо дедам изобретеиий к открмти 1(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕИСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования при осуществлении линейного преобразования сигналов с повышенным содержанием гармоник,Известен преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное, выполненный с применением основного и компенсационного преобразующих узлов и содержащий, 30 кроме того, усилитель сигнала раэбаланса, интегратор, модулятор и формирователь прямоугольного сигнала 113.Ю Недостаток известного устройства 15заключается в значительной сложностиего конструктивного контроля. 3Наиболее близкий предлагаемому преобразователь действующего значения 29 переменного напряжения в постоянное содержит квадратор с кусочно-линейной аппроксимацией параболы, состоящий иэ параллельно включенных ограничителей, выполненных на операцион ных усилителях, неинвертирующие входы которых через соответствующие резисторы соединены с выходами выпрямителя, а выходы - со входом сглаживающего усилителя 2) . 30 Недостаток известного устройства связан с существенной методической погрешностью преобразования сигналов различной формы, которая определяется точностью аппроксимации и зависит от числа участков аппроксимации.Цель изобретения - уменьшение методической погрешности от изменения формы кривой входного сигнала.Для достижения укаэанной цели в преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащий квадратор с кусочно-линейной аппроксимацией параболы, состоящий из параллельно включенных ограничителей, выполненных на операционных усилитЕлях, неинвертирующие входы которых через соответствующие резисторы соединены с выходами выпрямителя, а выходы - со входом сглаживающего усилителя, введен амплитудный детектор, причем вход амплитудного детектора подключен к выходу операционного усилителя конечного участка аппроксимации, а выход - ко входу сглаживающего усилителя.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя действующего значения переменного напряжения в постоянное.Устройство содержит выпрямитель 1, квадратор 2, состоящий иэ ограничителей, каждый из которых выполнен с использованием операционного усилителя 3, резисторов 4 - 9 и диодов 10 и 11, сглаживающий усилитель 12, амплитудныйдетектор 13, состоящий из диода 14, конденсатора 15 и резистора 16.Преобразователь работает следую. щим образом.Выпрямитель 1 производит двухполу. периодное выпрямление входного сигнала. Каждый из ограничителей квадратора 2 формирует линейный участок аппроксимирующей характеристики. Полная характеристика квадратора - зависимость суммы выходных токов всех ограничителей от мгновенного значения входного напряжения квадратора - является приближенной квадратичной функцией. Таким образом, квадратор осуществляет приближенное возведение выпрямленного сигнала в квадрат. Сглаживающий усилитель 12 выделяет из возведенного в квадрат сигнала постоянную составляющую, а также производит масштабирование сигнала. Выходной сигнал сглаживающего усилителя 12 используется в качестве напряжения смещения квадратора 2, благодаря чему обеспечивается линейная зависимость выходного постоянного напряжения от действующего значения входного переменного.Ошибка аппроксимациидмаксимальна (по модулю) в начале, середине и конце каждого из участков аппроксимации. При входных сигналах, имею.1 их амплитуду, меньшую номинальной, погрешность возведения в квадрат мгновенных значений не превышаетВ этом случае методическая погрешность преобразователя от изменения формы кривой остается достаточно малой.При входных сигналах с тем же действующим значением, но с амплитудами, превышающими номинальную, например при сигналах, содержащих высшие гармоники, и неблагоприятных фазах гармоник, погрешность возведения в квадрат мгновенных значенийна некоторых интервалах значительнопревышает У, . Это ведет к увеличению методической погрешности преобразователя, которая всегда отрицательВыходной ток амплитудного детектора 13 пропорционален разности междуамплитудой входного сигнала и уровнем ограничения ограничителя конеч-ного участка апгроксимации. Этот токувеличивается с увеличением амплитуды входного сигнала. Таким образом,введение амплитудного детектора 13позволяет в некоторой степени скомпенсировать отрицательную методичес кую погрешность преобразования сигналов с большими амплитудами.Предлагаемый преобразователь вопределенном диапазоне изменениягармоник (до 50) позволяет получить Щ меньшую погрешность от измененияформы кривой по сравнению с известными.формула изобретенияПреобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное,содержащий квадратор с кусочно-линейной аппроксимацией параболы, состоящий из параллельно вклю 30 ченных ограничителей, выполненныхна операционных усилителях, неинвертирующие входы которых через соответствующие резисторы соединены свыходами выпрямителя, а выходы - со33 входом сглаживающего усилителя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения методической погрешности от изменения формы кривойвходного сигнала, в него введен,щ амплитудный детектор, причем входамплитудного детектора подключен квыходу операционного усилителя конечного участка аппроксимации, авыход - ко входу сглаживающегоусилителя,45Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 308371, кл. С О й 19/02, 1969.2. Патент США 9 3564389,0 кл. 321-18, 1969.789790 Составитель Л; Мороэотор А, Маковская ТехредН,Бабуркаег де орректор О. Билак Подписно 4/ роектна ПП фПатент", г ул 9027/40 Тирам 1019 ВНИИПИ Государственног по делам .иэобретений 113035, Москва, Ж, Раущ