Преобразователь среднего значения периодического сигнала в постоянное напряжение

ОП ИСАНЙИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическиеРеснублии(51) М. Кл, Э 01 й 19/22 еееудеротеенвй комитет СССР ае делам изобретений и открытийф маВ, А. Алабушев, Л. М. Серебряков и В. М. Строгцкий1 еЛенинградский ордена Ленина электротехнически инстйтутимени В. И, Ульянова (Ленина)(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕИзобретение. относится к измеритель ной технике и может быть использовано в качестве автономного преобразователя в показывающих и регистрирующих электроизмерительных приборах и в качестве датчика в устройствах управления.Известен преобразователь переменного напряжения впостоянное, содержащий синхронные детекторы, схему управления, ключ, фильтр, усилитель и управляемый элемент с регулируемым коэффи- циентом управления ,1,.Недостатком преобразователя является низкое быстродействие и большая погрешность преобразования при изменяющейся частоте входного сигйала,Наиболее близким техническим решением является преобразователь, содержащий интегратор, делитель напряжения, ключевые устройства, источник питания, задатчик времени и регистратор Г 21.Недостатком преобразователя является погрешность преобразования переменного напряжения в постоянное, зави-.сящая от изменения частоты входногосигнала.Цель изобретения - повышение точности преобразования при переменнойчастоте входного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь среднего значения периодического сигнала в постоянное напряжение, содержащий первый делитель напряжения интегратор, первоеи второе ключевые устройства, задатчик времени, источник питания и регистратор, причем вход интегратора соединенчерез первое ключевое устройство с источником питания, выход интеграторачерез второе ключевоеустройство соединен с регистратором, управляющие входы ключевых устройств соединены свыходом задатчика времени, вход которого соединен с входом преобразователя,где входом последнего является входпервого делителя частоты, введены управляемое входное сопротивление интеграПреобразователь среднего значения периодического сигнала в постоянное ьанряжеьие работает следующим образом.На вход интегратора 5 входной сиг- ьал поступает через первый делитель 1 напряжения и управляемое входное сопротивление 2 интегратора, ьа управляющий вход которого подается напряжение, величина которого пропорциональна частоте преобразуемого сигнала от датчика 4 частоты. Таким образом, постоянная временис интегрирования изменяется в зависимости от частоты входного сигнала. Одновременно входной сигнал поступает ьа вход задатчика времени 9, включая его. Задат чик времени 9 закрывает второе ключевое устройство 7, переводя регистратор 8 в режим хране 1 ци информации, а в контора, второй делитель напряжения и датчик частоты, причем вход управляемого сопротивления соединен через первый делитель напряжения с входом устройства, выход - с входом интегратора, а управляющий вход управляемого входного сопротивления интегратора через второй делитель напряжения соединен с выходом датчика частоты, вход которого соединен с входом преобразователя.На чертеже представлена блок-схема преобразователя среднего значения периодического сигнала в постоянное напряжение.Преобразователь среднего значения Периодического сигнала в постоянное напряжение содержит первый делитель 1 напряжения, управляемое входное сопротивление 2 интегратора, второй делитель напряжения 3, датчик 4 частоты, интегратор 5, первое и второе ключевые устройства 6 и 7, регистратор 8, задач чик 9 и источник питания 10.Вход преобразователя через первый делитель 1 напряжения и управляемое входное сопротивление 2 интегратора, управляющий вход которого через второй делитель напряжения 3 соединен с датчиком частоты, вход которого соединен с входом преобразователя, соединен со входом интегратора 5 и через первое ключевое устройство 6 с источником питания 10, а выход интегратора 5 через второе ключевое устройство 7 и регистратор 8 соединен с выходом преобразователя, Управляющие входы первого и второго ключевых устройств 6 и 7 соединены с выходом эадатчика времени 9, вход которого соединен со входом преобразователя. 5 10 15 20 25 ЭОЭ 540 це интервала интегрирования задатчиквремени открывает второе ключевое устройство 7 и подключает выход интегратора 5 к входу регистратора 8, который переходит в режим считывания информаций. Кроме того, в конце интервала интегрирования задатчик времени 9открывает первое ключевое устройство 6,через которое ьа вход интегратора 5 подается от источника питания 10 сигналобратной полярности по отношению квходному. Происходит разряд интегратора 5 с постоянной времени разрядатр ст,где Тр - постоянная времени разряда;Т - постоянная времени интегрирования входного сигнала.После этого начинается новый цикл преобразования входного сигнала. В результате преобразования на выходе регистратора 8 - ностояььое напряжение, величина которого пропорциональна среднему значению периодического входного сигнала за его период, причем точность преобразования ье зависит от частоты входного сигнала в процессе измерения.Введение управляемого входного сопротивления интегратора позволяет увеличить точность преобразования среднего значения периодического сигнала при непрерывном изменении частоты входного сигнала.Сравнительные испытания предлагаемого преобразователя с известным показали, что точность преобразованияФсреднего значения периодического сигнала в постоянное напряжение при применении преобразователя может быть повышена ьа порядок при том же его быстродействии. Это позволяет использовать преобразователь в измерительных, регистрирующих и управляющих устройствах электроэнергетики, работающих в условиях изменяющейся частоты питающего напряжения.формула изобретенияПреобразователь среднего значения периодического сигнала в постоянное напряжение, содержащий первый делитель напряжения, интегратор, первое и второе ключевые устройства, задатчик времени, источник питания и регистратор, причем вход интегратора соединен через первое ключевое устройство с ис/59 Тираж 719 ВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 1 1303 5, Москва, ЖдписноСР ета ССрытийкая наб.,и отк Раушс илиал ПГ 1 Г 1 "Патент", г,род, ул, Проектная, 4 точником питания, выход интеграторачерез второе ключевое устройство соединен с регистратором, управляющие входы ключевых устройств соединены свыходом задатчика времени, вход которого соединен со входом преобразователя,где входом последнего является входпервого делителя частоты, о т л и ч а -юш и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования при пере Оменной частоте входного сигнала, он содержит управляемое входное сопротивление интегратора, второй делитель напряжения и датчик частоты, причем входуправляемого сопротивления соединен 11 60 6через первый делитель напряжения свходом устройства, выход - с входоминтегратора, а управляюший вход управляемого входного сопротивления интегратора через второй делитель напряжениясоединен с выходом датчика частоты,вход которого соединен с входом преобразователя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 433420, кл. б 01 й 19/22, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР М 557324, кл, б 01 К 19/02, 1974.