Измерительный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 137414 А 1 5 ц 4 О 01 В 29/04 ЗСР1 Ц,ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ мА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьскойсоциалистической революции(57) Изббретение относится к области информационно-измерительной техники и автоматического управленияи может быть использовано при построении информационно-измерительных систем и систем автоматическогоконтроля. Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет непосредственного измерения коэффициентов формы, амплитуды и усреднения переменного входного сигнала. Измерительный преобразователь содержит блок 1синхронизации, коммутатор 2, интегратор 3, элемент 4 выборки-хранения,преобразователь 5 напряжения в интервал времени, формирователь 6 действующего значения напряжения, формирователь 7 среднего значения напряжения, амплитудный детектор 8 иключи 9-15. Достижение поставленнойцели обеспечено благодаря введениюв измерительный преобразователь преобразователя напряжения в интервалвремени, двух ключей, формирователей действующего и среднего значений напряжения и амплитудного детек"тора, а также новым связям междусоставными элементами преобразователя. 2 ил.Изобретение относится к областиинформационно-измерительной техникии автоматического управления,в частности к измерительным преобразова 5телям, и может быть использовано припостроении информационно-измерительных систем и систем автоматическогоконтроля.Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет непосредственногоизмерения коэффициентов формы, амплитуды и усреднения переменного входно-го .сигнала. 15На фиг,представлена схема из"мерительного преобразователя; нафиг. 2 - схема блока синхронизации.Измерительный преобразователь(фиг. 1) содержит блок 1 синхронизации, коммутатор 2, интегратор 3,элемент 4 выборки-хранения и преобразователь 5 напряжения в интервалвремени, которые включены последовательно, причем выход преобразователя 5 напряжения в интервал времени является выходом измерительногопреобразователя. Измерительный преобразователь содержит также формирователь б действующего значения напряжения, формирователь 7 среднего значения напряжения и амплитудный детектор 8, соединенные по приведеннойсхеме, Коммутатор 2 содержит ключи9-13, а измерительный преобразова"тель первый 14 и второй 15 ключи.Измерительный преобразователь работает циклично в трех режимах работы;в режиме измерения коэффициентаформы К = в в , где Х - действующеехХ,значение напряжения, а Х, - среднеезначение напряжения;в режиме измерения коэффициентаХ45амплитуды К = -где Х - максиХРФмальное значение напряжения;в режиме измерения коэффициентаХусреднения К= - ,50срРежим работы измерительного преобразователя задается извне с помощью кода управления Б р, поступающего в коммутатор 2, Ключи 9 10 55 13 задают режим работы измерительного преобразователя. Для каждого из трех режимов работы код управления принимает значение Мр . А 1=1, А 2=0, АЗ=1, А 4=0, А 5 0 - режим измерения коэффициента формы;Ир,: А 1=0, А 2=1, АЗ=О, А 4=0, А 5=1 - режим измерения коэффициента амплитуды;11 удр А 1 1 А 2 0 АЗО А 4 1 А 5=0 - режим измерения коэффициента усреднения.Блок 1 синхронизации состоит иззадающего генератора 16, счетчика импульсов 17, дешифратора 18 и формирователей импульсов 19 и 20. При помощи генератора .16, счетчика импульсов 17 и дешифратора 18 задаются временные режимы работы преобразователя - время цикла Т , импульсы выборки Т, и импульсы начала преобразования Т для преобразователя 5 напряжения в интервал времени. Импульсы Т и Т формируются при помощи формирователей 19 и 20Рассмотрим работу измерительнбго преобразователя в режиме измерения коэффициента формы. В этом случае на управляющий вход коммутатора 2 подается код И . В этом случае в коммутаторе 2 замыкаются ключи 9 и 1 (ключи 1 О, 12 и 13 разомкнуты). Знак выходного напряжения Х формирователя 7 среднего значения напряжения противоположен знаку Х(выходное напряжение формирователя б действующего значения напряжения). Преобразователь работает циклично. В каждом цикле работы осуществляется:заряд интегратора 3 в течение времени Т, от формирователя 6 действу" ющего значения напряжения (замыкание второго ключа 15);выборка элементом 4 выборки-хранения выходного напряжения интегратора 3 с последующим запоминанием в течение времени цикла Т;интегрирование интегратором 3 выходного напряжения Х, формирователя 7 среднего значения напряжения в течение времени компенсации Т, зада; ваемого преобразователем напряжения в интервал времени (замыкание первого ключа 14).После первого цикла преобразования напряжение на выходе элемента 4 выборки-хранения станет равным 1=1+КйЕ К: 2 "К+ХТ, ХТ ХТЯС д БО г НО о1 н ( -- -)ХсрККпВС35 где В - времязадающее сопротивг,ение интегратора;С - емкость конденсатора интегратора;К - коэффициент передачи элемента 4 выборки-хранения;К, - коэффициент передачи преобразователя 5 напряжения винтервал времени;Б - напряжение на выходе эленмента 4 выборки-хранения перед началом преобразования.Аналогично после окончания и-го цикла напряжение на выходе элемента 4 выборки-хранения станет равным Последнее выражение состоит из двух частей: геометрической прогрессии, сходящейся при условии 25 ХсрХ г К 1 Я 1 с 1 где Я=1- ---1 ВСи убывающего при этом же условии члеХККна;11 (1- вв " в ") . В установившемся 30ВСрежиме (и - - ) напряжение на выходеэлемента 4 выборки-хранения станетравным Аналогично интервал времени на выходе преобразователя 5 напряжения в интервал времени определится выраже кием СрТаким образом, в режиме измерения 45 коэффициента формы выходной величиной измерительного преобразователя является интервал времени Т , пропорциональный коэффициенту форры.Этот интервал времени можно кванто вать высокой частотой и получать код, пропорциональный коэффициенту формы,В режимах измерения коэффициента амплитуды и коэффициента усреднения измерительный преобразователь работает аналогично. В режиме измерения коэффициента амплитуды выходной сигнал будет определяться выражением и в режиме измерения коэффициентаусреднения Формула изобретения Измерительный преобразователь,содержащий коммутатор, управляющийвход которого является входом задания работы преобразователя, блоксинхронизации и последовательно вкпбченные интегратор и элемент выборкихранения, управляющий вход которогосоединен с первым выходом блока синхронизации, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения области применения за счет непосредственного измерения коэффициентов Формы,амплитуды и усреднения переменноговходного сигнала, он содержит преобразователь напряжения в интервалвремени, первый и второй ключи иподключенные к входу преобразователя формирователи действующего и среднего значений напряжения и амплитудный детектор, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, первый ивторой выходы коммутатора подключенысоответственно через первый и второйключи к входу интегратора, выход элемента выборки-хранения соединен с информационным входом преобразователянапряжения в интервал времени, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока синхронизации, а.выход соединен суправляницим входомпервого ключа и является выходом преобразователя,управляющий вход второго ключа подключен к третьему выходукблока синхронизации,1374149 витель А.Масл д Л.Сердюкова рректор М, Демч Т ор О.Спес одписное СССР каз 570/41 изводственно-полиграфическое предприятие, г. од, ул. Проектная,Тираж 772ВНИИПИ Государственногопо делам изобРетений и35, Москва, Ж, Раушс митетарытийнаб., д, 4/