Преобразователь переменного напряжения в код

ельство СССР 13/20, 1980. ьство СССР 13/20, 1981. счетч ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС б ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ САНИЕ ИЗО ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕ 3761258/24-2418.05.8407.03.86. Бюл.ВИ.М.Федоров681.325(088.8)Авторское свиде733, кл. Н 03 Кторское свидете984, кл. Н 03 К(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для преобразования средневыпрямленного значения переменного напряжения в код, Изобретение позволяетповысить надежность и быстродействиеустройства, что достигается тем,что в устройство, содержащее измерительный частотный преобразоВатель2, блок 3 вычитания частот, ключ 6,счетчик 7 импульсов, реверсивныйик импульсов 11, блок 13 сравнения, введен преобразователь 12код-частота. 2 ил,Изобретение относится к измерительной технике в диапазонах инфранизких и звуковых частот и оно можетиспользоваться при экспериментальном определении амплитудно-фазовыхчастотных характеристик четырехполюсников при акустических измерениях, исследованиях в областисистем автоматического управленияи регулирования, в геофизике, биофизике, акустике, океанологии дляпреобразования в цифровой код средневыпрямленного значения переменногонапряжения.Цель изобретения - повышениенадежности и быстродействия преобразователя.На фиг.1 приведена функциональнаясхема преобразователя; на фиг.2временные диаграммы его работы.Преобразователь содержит входнуюшину 1, измерительный частотныйпреобразователь 2, блок 3 вычитаниячастот с входами 4 и 5, ключ 6,счетчик 7 импульсов, выходные шины8 преобразователя, входы 9 и 10 реверсивного счетчика 11 импульсов,преобразователь 12 код-частота,блок 13 управления.На временной диаграмме ( фиг.2)обозначено: 14 - напряжение на входной шине 1; 15 - напряжение на выходе измерительного частотного преобразователя; 16 - напряжение на выходепреобразователя 12; 17 - напряжениевыходе блока 3; 18 - напряжение навыходах блока 3,Блок 13 управления может бытьвыполнен в виде ждущего мультивибратора. В исходном состоянии при т = 0 реверсивный счетчик 1 и счетчик 7 установлены в нуль. На вход устройства подается обрабатываемое напряжение 1(С) = 0 в 1 пЮ, где Пьи й соответственно амплитуда и частота этого напряжения (эгпора 14 на фиг.2), Измерительный частотный .преобра эователь 2 превращает сигнал У(Т) в частотно-модулированную последовательность импульсов (эпюра 15 на фиг.2) с частотой с )(я 1) =с)о+сЛ 1 пй где о 3 к, =у О 1 ьЗ - девиация частоты; с 3 и ф - центральная часто та и крутизна модуляционной характеристики. На суммирующий вход реверсивного счетчика 1 поступает выходной сигнал с частотой м(Я 1)1 Ь 828 2на вычитающий вход - сигнал обратной связи с выхода преобразователя12 с частотой М = К , где- содержимое реверсивного счетчика 11;1, - коэффициент передачи преобразователя 2, При 1 О величина Мизменяется в соответствии с уравнением Гс 1 М /сИ +КМ =.ЗЯБ) . Его решение., обращающееся в нуль, при О= 0 имеет вид:-К 1 гПкК 5 ПЯТТЙ(501 е 1 )1Временная зависимость частоты . =К сигнала обратной связи предо20 ставлена на эпюре 1 Ь (фиг.2),Блок 3 вырабатывает сигнал с частотой 4 к), равной модулю разностичастот сигналов, поступающих на еевходы; 641=(4(Й.1)-Ы . После 25 преобразований получаемК,-кк 2 йхл кК 2+1 г р ) Кт+1 г скЗО х хн+ ахс )(ххахЭпюра 17 йсв функции времени представлена на фиг.2, переходная компонента и 1 ехР(-к 1 г Пчастоты До эпюраа 17 на фиг.2, пунктирная кривая убывает до уровня 8 сс т за время 1 = (2 Р(К)Гч(оЗо/Лд)Здесь40 1, = 2 ТГЯоЗ//Кг +4 Пгй - амплитуда синусоидальных полуволн частотыхх6) выходного сигнала ЦВЧ при)(эпюра 17 на фиг.2 ).Выполняют численные оценки параметров преобразователя. Пусть частота обрабатываемого сигнала2 Сс , центральная частота и девиация частоты измерительного частотного преобразователя 2 е 3 50 = 2 Г 104 с " и коэффициент передачипреобразователя 12 К = 4 сТогда м 3 = 4,44 1 О " с ", Отмечено, что измерения средневыпрямленного значения переменного напряженияпроизводятся с погрешностью менее01% если ЬиЗс 005 с 3,; - 2,22 1 О сПоследнее неравенство выполняетсялпри 1) = 0,53 с,(3) При оговоренных значениях величин ввыражении (3) М = 1125. Относительная погрешность результата измеренийне превосходит 0,17, для его получения потребовался интервал времени, + и /Я = 1,03 с, лишь незначительнопревышающий по длительности периодпреобразуемого сигнала (1 с). 3 1По истечении времени ь с момента включения измерительной системы блок 13 формирует строб-импульс с длительностью 11 /Я, равной полупериоду обрабатываемого сигнала (эпюра 8 на фиг.2). На это время открывается ключ 6 и пропускает на вход счетчика 7 пачку импульсов с частотой ДоЭ. При 1 =+7 /Л ключ 6 закрывается и в счетчике 7 образуется искомый результат преобразования,216828Формула и з о б р е т е н и я Преобраэователь переменного напряжения в код, содержащий измерительный частотный преобразователь,вход которого является входной шиной,а выход через последовательно соединенные блок вычитания частот и ключсоединен с входом счетчика импульсоввыходы которого являются выходнымишинами, второй вход ключа соединенс выходом блока управления, реверсивный счетчик импульсов, первыйвход которого объединен с вторымвходом блока вычитания частот, авторой вход соединен с выходом из мерительного частотного преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности ибыстродействия, в него введен преобразователь код-частота, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика импульсов, а выходсоединен с его первым входом,1216828 актор Н.Ро аэ 1004/б 1130 город, ул,Проектна филиа оставитель А,Ти ехред Т,ДУбинчак Тираж 818ИИПИ Государственног по делам изобретении 5, Москва, Ж, Рауш"Патент", г рректор Г.Решетни Подписноекомитета СССРи открытийскан наб., д.4