Преобразователь параметров резонансныхцепей b период электрических колебаний

(и)824078 Союз СоаетсиикСоциалнстичесиикреспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(51.)М. Кл. 6 01 й 27/26 с присоединением заявки М -Ввудерствинвй кпатвт ССР пю апан звбрвтвй я вткпцтяй(5 БРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ РЕЗОНАНСНЬИ ЦЕПЕЙПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ к измериет быть исного измерех цепей ипараметри- резонансную тчик ойству присуща .отноя точность преобраенная неидеальност Данному устр тельно невысок вания, обусловл дифференцнатор опорных напряж иестабильност ний 1Изобретение относитсятельной технике и можпользовано для раздельния параметров резонанснывыходных величин да овческого типа, образующихцепь.Известно устройство для поэлементного допускового контроля двухэлементных комплексных электрических це 10 пей, позволяющее осуществлять раздельное измерение параметров резонансных цепей, основанное на получении с помощью измерительной схема и дифференциатора напряжений, пропорциональныхпараметрам 1. и С цепи, и оценке этих напряжений в определенные моменты времени. Наиболее близким техническим ре- шением к предлагаемому является преобразователь параметров сложных электрических й 1.С- цепей в частотно-временные сигналы, который. содержит компаратор, усилитель постоянного тока, дифференциатор-ограничитель, интегратор. Выход компаратора через опорный элемент 2 е(исследуемую цепь 2 х) соединен со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена исследуемая цепь 2 1(опорный элемент2 ), выход усилителя постоянного тока соединен через дифференциатор ограничитель со входов(лнтегратора, суммирующая точка которого соединена через конденсатор С с выходом усилителя постоянного тока и через резистор й с выходом компаратора, вход которого подключен к выходу интегратора 2.Недостатком известного технического решения является невысокая точ4078 фся режиме на выходе компаратора 2 формируется прямоугольное двухполярноенапряжение амплитудой Ч, которое поступает на входы усилителя 3 постоян 5ного тока, интегратора 1, сумматора6. При этом на выходе интегратора 1формируется линейно изменяющееся напряжение, определяемое выражениемЧ - Ч лФфгде- постоянная времени интегратора 1.Так как напряжение с компаратора2 подается на сумматор 6, а такжена усилитель постоянного тока, выходное напряжение которого суммируетсяв сумматоре 6 с напряжением компаратора 1, то выходное напряжение сумматора 6 равноЧ 6= и Ч+ п 2 Ч .20 где Ч- выходное напряжение усилителя постоянного токапи п - коэффициенты передачисумматора 6 по соответ 25ствующим входам.В момент равенства напряжений Ч 6и Ч 4 выходное напряжение компаратора2 скачкообразно меняет знак на противоположный, и весь процесс повторяет 30 ся аналогично рассмотренному.Таким образом, период генерируемыхколебаний находится из равенстваЧ= п 4 Ч+ п 2 ЧВыходное напряжение усилителя 335 постоянного тока в установившемся режиме работы (через 5-7 периодов генерируемых колебаний) имеет вид параболы с экстремумом в точке, точносоответствующей середине полупериода.,40 Таким образом,3 82ность преобразования, обусловленнаянакоплением погрешностей, возникающих при последовательных преобразованиях выходного напряжения усилителя йостоянного тока, несущего информацию о значении измеряемых параметров, а именно дифференцировании, интегрировании и масштабировании аналоговых сигналов. Точноевыполнение операции дифференцирования невОзможно ввиду противоречивости требования бесконечного возрастания коэффициента усиления с ростомчастоты. Кроме того, дифференциаторрезко обостряет высокочастотные помехи и склонен к самовозбуждению,что вынуждает применять корректирующие цепи, дополнительно искажающиефункцию преобразования.Цель изобретения - повышение точности преобразования,Поставленная цель постигается темчто в преобразователь, содержащий интегратор, усилитель постоянного токана вход которого включена параллельная резонансная цепь (опорный элемент), а в цепь отрицательной обратной связи - опорный элемент (последовательная резонасная цепь), компаратор, выход которого через интегратор соединен со своим одним входом исо входом усилителя постоянного тока,дополнительно введен сумматор, причемего входы соединены с выходами компаратора и усилителя постоянного тока, а выход подключен ко второму входу компаратора,На фиг. 1 приведена функциональнаяэлектрическая схема преобразователя;на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.Преобразователь содержит интегратор 1, компаратор 2, усилитель 3 постоянного тока, параллельную резонансную цепь 4 (опорный элемент), опорныйэлемент 5 (исследуемую цепь) и сумматор 6. На вход усилителя постоянного тока включена параллельная резонансная цепь (опорный элемент), вцепь отрицательной обратной связи -опорный элемент 5 (исследуемая цепь).Рассмотрим работу преобразователяна цримере преобразования параметровисследовательной резонансной С- цепивключаемой при этом в.цепь отрицательной обратной связи усилителя 3постоянного тока, на вход последнеговключается опорный элемент 5 - катушка индуктивности 0. В установившем 1где ТпР- длительность полупериода,предшествующего рассматриваемому. Дляустановившегося режима, когда выполняется равенство длительностей прилегающих полупериодов, т.е. при 50 - = ,втоРая составляющая для натп 1"2 2 Йпряжения Ч 3 в момент равенства напряжений на входах компаратора 2 такжеравна нулю. Следовательно, период ге-,нерируемых колебаний равен55лт=2 Т =2Р 4+ паОЕсли в качестве опорного элемента 5включить. емкость С , то напряжение