Функциональный преобразовательдвух напряжений

Сееез Советскии Саравктичасвик РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ 111 796865(22) Заявлено О "0279 (21) 2720646/18-24с присоединением заявки Ио(511 м. кл,6 06 0 7/26 Гоеударстеенпмй ноинтет СССР но дедам нзобретеннй н отнрмтнй(54) Изобретение относится к вычислительной:технике и может быть использовано в радиотехнике и приборостроении,Известен функциональный преобразователь двух напряжений, содержащийпотенциометры, ключи и усилитель 11.Недостатком этого преобразователяявляется его малая надежность, обусловленная применением потенциометров.Наиболее близок по назначению итехнической сущности к предлагаемому функциональный преобразовательдвух напряжений, содержащий последовательно соединенные фазовращатель,усилитель, первый вращающийся трансформатор, фазочувствительный выпрямитель и Фильтр, а также второй вращающийся трансформатор, установленный на одном валу с первым вращающимся трансформатором 2.Недостатком данного функционального преобразователя является егомалая надежность, обусловленная применением второго вращающегося трансФорматора,Цель изобретения - повышение надежности преобГазователя.Поставленная цель достигаетсятем, что Функциональный преобразоваель двух напряжений, содержащий фаэовращатель, вход которого являетсяпервым входом преобразователя, и последовательно соединенные вращающийся трансформатор, первый фазочувствительный выпрямитель и первый фильтр,дополнительно снабжен суммирующимусилителем, вторым фазочувствительным выпрямителем и вторым фильтром, 10 причем первый вход суммирующего усилителя соединен с выходом Фаэовращателя, второй вход является вторымвходом преобразователя, а выход соединен со входом вращающегося транс форматора, выход которого соединен совходом второго фазочувствительноговыпрямителя, выход которого соединенсо входом второго фильтра, выходыпервого и второго фильтров являются 20 соответственно первым и вторым выходами преобразователя.На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; нафиг. 2 - временные диаграмм, пояс няющие принцип работы преобразователя.Преобразователь содержит фазовращатель 1, суммирующий усилитель 2,вращающийся трансформатор 3, перний 30 Фазочувствительный выпрямитель 4, 796865первый фильтр 5, второй фазочувствительный выпрямитель 6 и второй фильтр 7.Функциональный преобразователь работает следующим образом.На вход суммирующего усилителя 2 поступает второе входное напряжение О и напряжение Ор Вс выхода Фаэовращагеля 1, осуществляющего сдвиг по фазе первого входного напряжения 04 на такой угол, чтобы разность по фазе между напряжениями О и О р В была равна 90 (фиг 2, В). Суммйрующий усилитель 2 осуществляет суммирование напряжений 02 и ОрВ(фиг.2,С); Напряжение О с выхода суммирующего усилителя 2 поступает на вход враща ющегося трансформатора 3, ротор которого поворачивается на угол Об при этом на выходе вращающегося трансформатора 3 формируется напряжение О, являющееся некоторой функцией ф напряжения О и угла с 6 . Функциональная связь 081. с О линейная и определяется коэффициентом трансформации вращающегося трансформатора 3. Если в качестве вращающегося трансФорматора 3 используется синуснокосинусный вращающийся трансформатор, то зависимость между О в и с 6 синусоидальная или косинусойдальная. При линейном вращающемся трансФорматоре зависимость между О и с 6 ЗОВт является линейной, Таким образом, на выходе вращающегося трансформатора 3 формируется напряжение ОВ являющееся функцией ж и О , а следовательно, ОА и 02. Далее необходимо З 5 выделить две составляющие напряжения О , которые были бы пропорциональны О и 02 . Это осуществляется посредством двух фазочувствительных выпрямителей 4 и 6 и двух фильтров 4 О 5 и 7. Первый фазочувствительный выпрямитель 4 работает с опорным напряжением О , совпадающим по частоте и фазе с напряжением 08, при этом на его выходе Формируется напряжение 0,4 (фиг. 2, Е) . Если45 рассмотреть составляющие этого напряжения за полнериода (й- С 4), то видно, что первая составляющая О совпадает с напряжением 02, а вторая составляющая 0 совпадает с напряОСРежением О,р. Установленный на выходе фазочувствительного выпрямителя 4 фильтр 5 удаляет составляющую 02, которая за полпериода (й 2- й 4 ) имеет равные как положительную, так и отри цательную составляющие. Таким образом, постоянное напряжение О,р (фиг.2, О) на выходе Фильтра 5 пропорционально входному сигналу О и не зависит от . величины входного сигнала 0. бОАналогично работает канал выделения второй составляющей напряжения О , а именно напряжения, пропорционального О. В этом случае второй фазочувствительный выпрямитель 6 65 запитывается опорным напряжением Оп,ь которое по фазе и частоте совпадает с напряжением О. Второй фильтр 7 осуществляет удаление составляющей напряжения О из напряжения О 2 (Фиг. 3, О), в результате чего йапряжение Ор (фиг. 2, Г) на выходе второго фильтра 7 пропорционально входному сигналу О и не зависит от величины входного сигнала 0.Таким образом, на выходе функционального преобразователя сформированы два напряжения О,Р 1 и О,р, которые пропорциональны соответственно входным сигналам О( и 02 и связаны определенной функциональной зависимостью с углом поворота ротора 6 вращающегося трансформатора 3.Положительный эффект от использования предлагаемого технического решения задачи состоит в том, что при сохранении положительных свойств известного преобразователя (простота и точность преобразования), предлагаемый функциональный преобразователь обеспечивает повышение надежности.Известные функциональные преобразователи, построенные на основе двух вращающихся трансформаторов, имеют недостаточную надежность, что обусловлено низкими показателями надежности вращающихся трансформаторов конструктивно сложных и дорогих электрических машин. Так, срок службы современных вращающихся трансформаторов (типа СКТ - 225, ЗВТ - 2 ТВ и т. д.) не превышает 2200 ч, а интенсивность отказов составляет 20 10 1/ч.Предлагаемый функциональный преобразователь позволяет испольэовать только один вращающийся трансформатор, что дает значительный выигрыш не только в надежности, но также в весе и стоимости преобразователя. Наличие дополнительных элементов, выполненных на основе современной элементной базы, в предлагаемом функциональном преобразовйтеле, а именно: суммирующего усилителя, второго фазочувствитвльного выпрямителя и второго фильтра - не вносит существенного усложнения в преобразователь. Так, если принять интенсивность отказов фаэовращателя 34= 1,2 10 1/ч, суммирующего уси-блителя и усилителя в прототипе 5=б= 2 ф 10 1/ч, вращбающегося трансформатора Я = 20 в 10 1/ч, ФазочувствительЪного выпрямителя Ь= 0,810 1/ч и фильтра Я 5 - - 0,2 10 1/ч, то интенсивность отказов предлагаемого функционального преобразователя Д=А+ 2+ Я+ + 2 Я 4, +2 Я.- - 25,2 10 1/ч, а йнтенсйвность отказов известного функционального преобразователя йс =.Й + Я+ 2 Л+ + й 4+ й 5 = 44,210 1/ч, т. е, йадежность предлагаемого функционального преобразователя в 1,7 раза выше, чем надежность известного Функционального преобразователя.796865 Формула изобретения В ППП Паород, ул Проектная, 4 Функциональный преобразователь двух напряжений, содержащий фазовращатель, вход которого является первым входом преобразователя, и последовательно соединенные вращающийся трансформатор, первый фазочувствительный выпрямитель и первый фильтр, о т л и-.а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен суммирующим усилителем, вторым .фазо 0 чувствительным выпрямителем и вторым фильтром, причем первый вход суммйрующего усилителя соединен с выходом фазовращателя, второй вход является вторым входом преобразова теля, а выход соединен со входомвращающегося трансформатора, выходкоторого соединен со входом второгофазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен со входомвторого фильтра, выходы первого ивторого фильтров являются соответственно первым и вторым выходами преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3158739,кл. 235-197, опублик. 1964.2. Руководство по техническойэксплуатации радиолокационной станции "Гроза - 76 М", кн. 2, 1977,с. 36, рис, 5 (прототип),