Способ преобразования произведения двух напряжений в частоту следования импульсов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК И 9) (И) 15114 С 01 Н 21 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СССР976.СР ПРОИЗВЕДЕ ТУ СЛЕДОО ДЛЯ ЕГО извеслеуст 1, исяжения личес-6, 9 ре ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЧАСТОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ И УСТРОЙСТВОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Г исоб преобразования прдени двух напряжений в частодования импульсов реализованройстве, содержащем интегратотоц:ик (И) 2, 10 входного нап, равнения, блоки 7, 8 памяти,тивный делитель 11. Интегриру Н до заданного уровня, уравновешивают его интегральное значение импульсами эталонного Н длительностью, обратно пропорциональной среднему значению второго Н, и формируют выходной импульс в течение каждого циклауравновешивания. Фиксируют интегральное значение Н в начальный моментформирования уравновешивающего импульса, инвертируют и фиксируют интегральное значение Н в момент окончания уравновешивающего импульса. Определяют среднее значение двух фиксированных Н и в момент достижения интегральным значением Н среднего значения формируют следующий уравновешивающий импульс эталонного Н. При этомкаждый выходной импульс формируют после окончания уравновешивающего импульса в момент достижения интегральным значением Н нулевого уровня. Изобретение повьппает точность преобразования. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.1 133779Изобретение отностися к электро- измерительной технике и может быть использовано в системах учета и регулирования электрической энергии.1Цель изобретения - повышение точности преобразования произведения двух напряжений в частоту следования импульсов за счет уменьшения динамической погрешности.Па фиг, 1 представлены диаграммы напряжений, поясняющие способ преобразования произведения двух напряжений в частоту следования импульсов,на фиг. 2 - схема устройства, реализующего этот способ,Устройство содеожит интегратор 1,1первый источник 2 входного напряжения, ключ 3, источник 4 эталонногонапряжения гиперболический преоб 20разователь 5, первый элемент 6 сравнения, первый и второй блоки 7 и 8памяти, второй элемент 9 сравнения,второй источцик 10 входного напряжения и реэцстивцый делитель 11 цапряжеция. Вход ицтегратора 1 подключецк выходу первого источника 2 входного напряжения и через ключ 3 квыходу источцика 4 эталонного напряжения, Первый вход гиперболического30преобразователя 5 подключен к второму источнику 10 входного напряженияпервый выход - к управляющему входуключа 3, а второй вход - к выходупервого элемента 6 сравнения, первыйвход которого подключен к выходу интегратора 1. Аналоговые входы первого и второго блоков 7 и 8 памяти подключены соответственно к неинвертированному и инвертированному выходаминтегратора 1, импульсные входы - к40выходу первого элемента 6 сравненияи второму выходу гиперболическогопреобразователя 5,а выходы - к крайним точкам резистивного делителя 11напряжеция, средняя точка которого 45подключена к второму входу первогоэлемента 6 сравнения. Первый входвторого элемента 9 сравнения подключен к выходу интегратора 1, второйвход - к общей шине, а выход является выходом устройства. Способ осуществляют следующим образом.Интегрируют первое напряжение до заданного уровня (диаграмма изменения первого входного напряжения представлена на фиг, 1 а, интегральное значение напряжения - на фиг. 1 в). Затем уравновешивают интегральное значение перного напряжения импульсами эталонного напряжения длительностью, обратно пропорциональной среднему значению второго напряжения, и формируют очередной выходной импульс в течение каждого цикла уравновешивания.Далее фиксируют интегральное значение напряжения (фиг. 1 ь) в начальный момент формирования уравновешивающего импульса (т.е. запоминают максимальное значение напряжения фиг.1), инвертируют и фиксируют интегральное значение напряжения в момент окончания уравновешивающего импульса (инвертированное интегральноезцачецие напряжения представлено цафиг. 16 пунктирной линией, а фиксированное значение максимума этого напряжения - ца фиг, 13). Далее определяют средцее значение двух упомянутых фиксироваццых напряжений (на фиг.1 представлено среднее значение отдвух напряжений, изображенных на фиг.1 г и 13), Ь момент достижения интегральцым значением напряжения указанного среднего значения (точка 12 наФи . 1 В) формируют следующий уравновешивающий импульс эталонного напряжения. При этом каждый выходной импульс(фиг. 1 и)формируют в момент достижения интегральным значением напряжения (фиг. 1 6) нулевого уровня. Б результате значения второго сомножителя (фиг. 1 б - заштрихованные частидиаграммы) приходятся на середину периода осреднения первого напряжения(фиг. 1 д).Устройство, реализующее способ,работает следующим образом,Напряжение от первого источника 2 входного напряжения подается ца вход интегратора 1, по мере возрастания напряжение на выходе интегратора достигает значения порога срабатывания первого элемента 6 сравнения (операция интегрирования первого напряжения до заданного уровня). После его срабатывания запускающий сигнал поступает на импульсный вход гиперболического преобразователя 5, который преобразует напряжение второго источника 10 входного цапряжеция, подключенного к его аналоговому входу, во временной интервал (импульс) длительностью, обратно пропорциональной второму напряжению, Этот импульс с первого выхода гиперболического през 13377 образовате:Гя 5 поступает ца управляю - щий вход ключа 3, с помощью которого источник эталоццого напряжения подключается к второму входу интегратора 1. В резуцьтате происходит сброс напряжения на выходе интегратора 1.Таким образом осуществляется операзначения первого напряжения импульса-ми эталонцого цапряжения длителг цостью, обратно пропорциональной среднему значению второго напряжения.В момент срзбатыцация первого элемента 6 сравнения на выходе последце -15 ГО ВъГрабатГвается короткий импузгьспоступающий ца импульсньггг вход первого б.Гока 7 памяти, в результате чего на выходе послсдцего фиксируется ца 7 Г цое значеггие этого напряжения в мо 30 мент окончания уравновешиваюГпего им 1 Г) 45 напряжений. 50 55 ция уравновешивания интегрального пряжение, равное максимальному значению напряжения ца выходе интегратора 1. 1 аким образом осуществляется операция фиксации интегрального значения напряжения в начальный момент формирования уравцовешивающего импульса.С второго выхода гиперболического преобразователя 5 формируется короткий импульс в момент окончания импульса сброса. мпульс с второго выходапоступает на импульсный вход второго блока 8 памяти, ца аналоговыйвход которого подается инвертированное напряжение интегратора 1. Б результате ца выходе второго блока 8памяти фиксируется максимальное значение инвертированного выходного напряжения интегратора, Га среднейточке резистивцого делителя 11 наГгряжеция интегратора. Га средней точкерезистивцого;гелите:гя 11 напряжецияполучается среднее напряжение двухблоков 7 и 8 памяти. Таким образомосуществляется операция определениясреднего значения двух фиксированных Это напряжение поступает на второй вход первого элемента 6 сравнения. Когда напряжение на выходе интегратора 1, подаваемое на первый вход первого элемента 6 сравнения, достигаг т укаэанного уровня, сигнал с его выхода запускает гиперболический преобразователь 5 и происходит очередной сброс напряжения на выходе интегратора . Второй элемент 9 сравнения формирует выходной сигнал при измецешггг знака напряжения на выходе игггеГ ратора 1 с отрицательного 9-г4ца положительный. Таким образом реа -зггг зуется чаклкчительная операцияформирование каждого выходного импульса после окончания уравновешивающего импульса в момецт достижения ицтегральцым значением напряжения нулевого уровня. формул а и з о б р е т е ц и я 1. Способ преобразования произведеция двух напряжений в частоту следования импульсов, согласно которому интегрируют первое напряжение до заданного уровня, уравновешивают интегральное значение первого напряжения имцу.гг,самГ эталонного напряжения длительностью, обратно пропорГгиоцадьцой среднсму значению второго напряженияи формируют очередцой выходной импульс в течение кажного цикла уравновешивания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышеция точности,фиксируют интегральное значение перного напряжения в начальный мамецтформирования уравновешггвающего импульса, инвертируют и фиксируют ицтегральггульс а, определяют среднее значециедвух упомянутых фиксированных цапряжений и в момент достижения ицтегральцым значением напряжения указанного среднего значения формирукт следующий уравцовешивающии импульс эталонного напряжения, при:зтом каждый выходной импульс формируют после окончация уравновешивающего импульса в момент достижения интегральным значением напряжения нулевого уровня. 2, Устройство для преобразования произведения двух напряжений в часто ту следования импульсов, содержащее интегратор, подключенный своим входом к выходу первого источника входного напряжения и через ключ - к выходу источника эталонного напряжения, гиперболический преобразователь, подключенный первым входом к второму источнику входного напряжения, первым выходом - к управляющему входуключа, а вторым входом - к выходупервого элемента сравнения, подключенного своим первым входом к выходуинтегратора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностионо дополнительно содержит первый ивторой блоки памяти, второй элемент7794 е ставитель С,Сафохихред В.Кадар актор А.Лежи оррект ож 4125/42 Тираж 7 ВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 113035, Москва, Ж,а одписн комитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/ Производ венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11 роектная,5 133 сравнения и резистивный делитель напряжения, причем первый аналоговый вход каждого из блоков памяти подключен соответственно к неинвертиронанному и инвертированному выходам интегратора, импулЬсные входы - к выходу первого элемента сравнения и второму выходу гиперболического преобразователя, а выходы - к крайним точкам резистивного депителя напряжения, присоединенного своей среднейточкой к второму входу первого элемента сравнения, при этом в качестве выхода устройства используется выход второго элемента сравнения, подключенного своим первым входом к выходу интегратора, а вторым входом -к общей шине,