Устройство для интегрирования знакопеременных сигналов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 190281 (21) 3253076/18-24 (51) М, КЛ.з с присоединением заявки Йо С 06 6 7/18 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель кой МЫИ 0:" Институт систем управленИя АН Грузин(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХСИГНАЛОВ 20 25 30 Изобретение относится к измеритель= ной и вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в счетчиках электрической энергии и в аналого-цифровых приборахДля интегрирования инфранизкочастотных сигналов целесообразно использование электрохимических интеграторов. 10Известно устройство для интегрирования знакопеременных сигналов, содержащее электрохимический интегратор с дискретным считыванием со стабилизатором тока, к которому подключен пороговый элемент, соединенный Через коммутирующий элемент с переключателем направления тока, и схему совпадения 1. Недостатком устройства является Низкая точность, обусловленная ис,пользованием одного электротехнического интегратора в циклическом режиме.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство интегрирования знакопеременных сигналов, содержащее электро- химический интегратор со стабилизатором тока, пороговый элемент, подключенный к выходу стабилизатора тока, и индикатор полярности 2).Недостатком данного устройства также является низкая точность, обусловленная тем, что накопительная емкость интеграторов, служащая мерой интеграла, и процесса циклирования непрерывно уменьшаются.Цель изобретения - повышение точности интегрирования.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый электрохимический интегратор, первый электрод которого соединен с выходом операционного усилителя, подключенным ко входу порогового элемента, второй электрод первого электрохимического интегратора соединен с первым переключаемым контактом. первого переключателя, переключающий контакт которого соединен со входом операционного усилителя и с первым выводом первого масштабного резистора,. второй вывод которого является входом устройства, введены второй электро- химический интегратор, источник разнополярного напряжения, два накопительных элемента, второй и третий переключатели, второй и третий масштабные резисторы, два ключа, селектор962991 10 20 Формула изобретения 65 полярности и индикатор полярности,вход которого подключен ко входу устройства, а выход соединен с управляющим входом первого переключателя, кпервому электроду первого электрохи"мического интегратора подключен первый разноименный электрод второгоэлектрохимического интегратора, вторые электроды электрохимических интеграторов через первый и второйключи соответственно соединены совходом операционного усилителя и че 1 рез второй и третий масштабнье резисторы подключены к первому переключаемому контакту второго и третьего переключателей, вторые переключаемые контакты которых соединены с разнополярными выходами источника разнополярных найряжений, а переключающие контакты через первый и второй накопительные элементы подключены к шиненулевого потенциала, управляющиевходы второго переключателя и первого ключа соединены с первым выходом,а третьего переключателя и второгоключа - со вторым выходом пороговогоэлемента, выход операционного усилителя через селектор полярности соединен с выходом устройства, а второйэлектрод второго электрохимическогоинтегратора подключен ко второмупереключаемому контакту первого пере-З 0ключателя.На чертеже представлена функциональная схема устройства для интегрирования сигналов.Устройство содержит электрохимические интеграторы 1 и 2 с дискретным считыванием, подключенные через ключи 3 и 4, а также переключатель 5 в цепь обратной связи операционного усилителя б, подключенного выходом 40 ко входу порогового элемента 7. Выходы порогового элемента 7 соединены с управляющими входами ключей 3и 4 и переключателей 8 и 9, Выходусилителя б через селектор 10 полярности, выполненный, например, надиодах, соединен с выходами устройства. Ко входу устройства подключениндикатор 11 полярности, выход которого подключен к управляющему входупереключателя 5, Накопительные элементы 12 и 13,например конденсаторы, подключены соответственно через переключатели 8 и 9 к интеграторам 1 и 2 и разнополярному источнику 14 напряжения.Устройство работает следующим образом.В устройстве использован режим предварительного импульсного заряда электрохимических интеграторов 1 и 2 конденсаторов 12 и 13 и послеДУющий разряд интегрируемым (входным) током.Значения выходных напряжений (- и +) источника 14 устанавливаются обратно пропорционально значениямемкостей конденсаторов 12 и 13 такимобразом, чтобы конденсаторы 12 и 13заряжались равным зарядом.При положительном входном сигналена выходе индикатора 11 полярностисигнал отсутствует и ключ 5 замыкаетцепь интегратора 1. Когда интегратор1 полностью разрядится (все веществобудет перенесено на накопительныйэлектрод), на нем возникает скачокнапряжения, срабатывает пороговыйэлемент 7 и перебрасывает ключи 3 ипереключатель 8, и конденсатор 12 разряжается через интегратор 1. При этомчерез интегратор 1 протекает импульсный ток отрицательной полярности, который находится в противофазе со входным током и заряжает интегратор 1.Скачок напряжения (импульс) с выходаусилителя б через селектор 10 поступает на положительный выход устройства.Затем ключ 3 и переключатель 8 возвращаются в исходное состояние, конденсатор 12 вновь заряжается от источника 14,Если входной сигнал станет отрицательным, то на выходе индикатора 11полярности появится сигнал, которыйперебросит переключатель 5, и начнетфункционировать интегратор 2. Всепроцессы будут аналогичны вышеописанным, при этом пороговый элемент 7 перебросит в момент считывания ключ 4и переключатель 9, и интегратор 2 зарядится током положительной полярности от конденсатора 13, а выходной(отрицательный) импульс появится наотрицательном выходе устройстваМерой интеграла является импульсный заряд, полученный от конденсаторов 12 и 13.Использование предлагаемого устройства позволяет создавать точные и,одновременно, простые интегрирующиеустройства,.например, для учета израсходованной и рекуперированнойэлектроэнергии на электрическомтранспорте,Устройство для интегрирования энакопеременных сигналов, содержащее первый электрохимический интегратор,первый электрод которого соединен с выходом операционного усилителя, подключенным ко входу порогового элемента, второй электрод первого электрохимического интегратора соединен с первым переключаемым контактом первого переключателя, переключающий контакт которого соединен со входом операционного усилителя и с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод. которого является входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я962991 Бела Составитель С. нач Техред И.Рейвес , Корректор С.шекм Редактор Ю 516/71 . Тираж 731 ВНИИПИ Государственного .ком по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РаушсПодпна СССийнаб.,сноР Зак 4/ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная тем, что, с целью повышения точностиинтегрирования, в него введены второйэлектрохимический интегратор, источник разнополярного напряжения, дванакопительных элемента, второй и третий переключатели, второй и третиймасштабные резисторы, два ключа, селектор полярности и индикатор полярности, вход которого подключен ковходу устройства, а выход соединен суправляющим входом первого переключателя, к первому электроду первогоэлектрохимического интегратора подключен первый разноименный электродвторого электрохимического интегратора, вторые электроды электрохимических интеграторов через первый ивторой ключи соответственно соединены с входом операционного усилителяи через второй и третий масштабныерезисторы подключены к первому переключаемому контакту второго и третьего переключателей, вторые переключаемые контакты которых соединены с разнополярными выходами источникаразнополярных напряжений, а переключающие контакты через первый и второй накопительные элементы подключены к шине нулевого потенциала, управляющие входы второго переключателя и первого ключа соединены с первым выходом, а третьего переключателя и второго ключа - со вторым выходом порогового элемента, выход операционного усилителя через селекторполярности соединен с выходом устройства, а второй электрод второго электрохимического интегратора подключенко второму переключаемому контакту 15 первого переключателя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР