Преобразователь действующего значения напряжения

О 1 ОЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 788(59 4 С 01 Н 19/О Н яь 4 мц, м ня в р достиг от -илите к источи 10, ге ка 13, ков 16 ренциал обеспе нко Л.М.,множи и апп 982,еличк е пер ктроннвязь,асти Цель ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к оцифровой измерительной техникиизобретения - повышение точнос ования напряжений низкого уровширенном диапазоне чатся за счет введения ля 1, сумматора 5, переключателя 2,ика 9 напряжений, компараторанератора 12 импульсов, счетчи-.дешифраторов 14 и 15, блои 17 выборки-хранения и дифеьного усилителя 18, которыечивают работу перемножителя 6 с входными сигналами большой амплитуды и инвариантность результата преобразования от коэффициента усиления усилителя 1, Кроме того, преобразователь содержит сумматоры 3 и 4, фазоинвертор 7, интегратор 8 и индика- с тор 11. 1 ил.( где К сипиициент усиления теля 1,Дейс.) ения ющее значение нап2, 2 .г - (с,ия 11(й Просуммируем напряжГ)) = П + 0; в 1.п(а;Е +Цс) + с:сО(ь .(,)1 = (1 + К)111, + ", И; 1 и ( сс сс( ) 11, вхп Изобретение относится к ци(сровой измерительной техникеи может быть применено в аналоговых измерителях действующего значепия напряжения.Пель изобретения повыщение точности преобразования напряжений низкого уровня В расьтиренном диапазоне Час ТОТ.1 а чертеже приведена фу(кцОнальная схема преобразователя действующего значения напряжения.УстройстВО содержит усилитель 1, переключатель 2, первый 3, Второй 4 и третий 5 сумматоры, аналоговый перемножитель 6, (1 азоинвертор 7. интегратор 8, чсточы(пс 9 напряжений, компаратор 10, индикатор 11 генератор12 импульсов, счетчик 1 , первый 1 Г и Второй 15 дешийраторы, первый 16 и второй 17. блоки Выбопки-хранения и диференциальный услитель 18,Вход преобразователя соединен с первым входом третьего сумматора 5 к Входом усилителя 1(, выход которого подключен к. Второ;.-.у Входу третьего сумматора 5 и Второму входу переключателя 2, первый вход которого соединен с ВьВ:Одо( Третьего суматоря 5, Выход переключатя я 2 связан с вычитающим входом первого сумматора 3 и СУММИРСсЮЩ(и( ВХОДОЫ ВТОВОГО СГЬВ(;атора А. Бьъоды первого 3 и Второго 4 СУММатОров СОЕДИНЕНЫ С (=ООтввтСтВУЮЩИМИ ВХОДЯМИ ЯНасЛОГОВОГО . (ЕРЕМНОжитЕ 35 ля 6, выход которого связан с Входом интегратора 8, Выход интегратора 8 соединен с вторым входом компарато ра 10, с сигнальными Входами первого 16 и ьторого 17 блоков выборки-хранеНИЯ ВЫЧИТЯ(ЮЩИМ ВХОДОМ ВТОРОГО СУММЯ тора : и вхОдом Осзоис(верторя 7, Вы ход которого подключен к суммирующему ьходу первого сумматора 3 Первыйвход компаратора0 подключен к перн У Вому Выходу источника 9 напряжении, второй выход которого соединен с перн ВЫМ 3 ЯЖИ(Ь(ОМ ИЬ(ДИК Я ОРЯс Вт ОРОИ 3 Я- жим котового связан с вьподом компаратора 10. Выход генератора ,2 импульсов соединен (о счетным Вхоцом СЧЕТЧИКЯ С 3 ИНфОВ(саИОЦКЬЕ ВЫХОДЫ которого соединены с Входами первого 14 И ВТОРОГО 5 дз(с(сВОятопов. я ВЫХод счетчика 13 подключен к входу управ, ления переключателя 2. Выход первого дешифратора 14 соединен с входом управления первого блока 16 выборки- хранения, а выход второго дешифратора 15 - с входом управления второго блока 17 выборки-хранения. Выходы первого 16 и второго 17 блоков выборки-хранения связаны соответственно с инвертирующим и неинвертирующим Входами дифференциального усилителя 18, выход которого является выходом преобразователя действующего значения напряженияКлемма "Переключатель пределов по усилению" подключена к Входу управления усилителя 1.Преобразователь действующего значения напряжения работает следующим образом.Пусть входное напряжение (1(г.) опи. сывается выражением: ЦИ) - О, + СБ, В 1 п(И,+ СР,),(8) К)0 д К НД Ндэ Действующее значение напряжеУ (1) по аналогии с выражениемл(7)Операция (7) положена в основу работы предложенного устройства, поскольку результат (7) определения Б не зависит от значения коэффициента К усиления усилителя 1, а значения БД, и БД, выбирая К, могут быть довольно большими (1 В).Источник входного напряжения Б подключается к входу усилителя 1 и первому входу третьего сумматора 5. На выходе усилителя 1 получается напряжение (3), а на выходе третьего сумматора 5 - напряжение (5).В исходном состоянии счетчик 13 сброшен в нуль. При этом выходным сигналом счетчика 13 переключатель 2 переводится в нижнее положение 11. На вычитающий вход первого сумматора 3 и суммирующий вход второго сумматора 4 поступает напряжение (3). На выходе интегратора 8 в установившемся режиме получается постоянное напряжение, значение которого равно(4). Напряжение Цд, поступает на второй вход компаратора 10, на первый вход которого с выхода источника 9 опорных напряжений поступает напряжение ПопЕсли БоБД, то срабатывает компаратор 10 и на индикаторе 11 (светодиод) появляется сигН= ЦД, - 0 Д, = (1 -равное действующему значению входного напряжения У(С),С приходом четвертого импульса с выхода генератора 12 импульсов на вход счетчика 13 последний переходит11 11 в нулевое исходное состояние 00 При этом переключатель 2 переходит в нижнее положение 11, Дальше работа предложенного устройства происходит аналогично описанному.Поскольку погрешность перемножения аналогового перемножителя 6 значительно возрастает при работе с сигналами низкого уровня то путем введения усилителя 1 обеспечивается работа аналогового перемножителя Ь с нал, свидетельствующий о недостаточно большом значении коэффициента К1усиления усилителя 1. В этом случае 5оператор увеличивает коэффициент усиления усилителя 1 до выполнения условия БУд при котором устраняется сигнал (свечение светодиода) наиндикаторном устройстве.1 Р С приходом первого импульса с выхода генератора 12 импульсов счетчик13 переходит в состояние "10" (счетчик 13 состоит из двух последователь но включенных триггеров). При этомсрабатывает дешифратор 14 и своим выходным импульсом записывает напряжение БД, (4) в первый блок 16 выборки- хранения. Второй импульс с выхода ге нератора 12 импульсов переводит счетчик 13 в состояние "01". На выходе счетчика 13 возникает единичный сигнал (единичный выход второго триггера), который гереводит переключатель 2 в верхнее положение 1. С выхода третьего сумматора 5 через переключатель 2 на вычитающий вход первого сумматора 3 и суммирующий вход второго сумматора 4 поступает напряжение 30 13 (г.) (5). На выходе интегратора 8имеем действующее значение У д (6) напряжения У. Третий импульс с выхода генератора 12 импульсов переводит счетчик 13 в состояние "11". З 5 При этом срабатывает второй дешифратор 15, выходной сигнал которого записывает во второй блок 17 выборки- хранения напряжение НА (6). На выходе дифференциального усилителя 18 40 имеется напряжение входными сигналами амплитудой боль ше Б и тем самым точность перемножения сигналов в аналоговом перемножителе 6 возрастаетрезультат преобразования действующего значения напряжения не зависит от значения коэффициента К усиления усилителя 1, что позволяет изменять его значения про" изволэно, т.е. отпадает необходимость введения декадных переключателей с точным значением коэффициентаК передачи усилителя 1.формула из обр ет енияПреобразователь действующего значения напряжения, содержащий два сумматора, аналоговый перемножитель,37788 Составитель А,Заборнятехред Л.Олийнык Корректор Л.Обручар Редактор Л.Пчелинская Заказ 5889/45 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 5интегратор, Фазоннвертор, выход кото. рого соединен с суммирующим входом первого сумматора, вычитающий вход которого полключен к суммирующему входу второго сумматора, вычитающим входом связанного с входом Фазоинвертора и выходом интегратора, вход которого соединен с выходом аналогового перемножителя, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго сумматоров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования напряжений низкого уровня и в расширенном диапазоне частот, в него дополнительно введены усилитель, третий сумматор, переключатель, источник напряжений, компаратор, генератор импульсов, счетчик, два дешиФратора, два блока выборки- хранения и дифФеренциальный усилитель, при этом вход преобразователя действуюшего значения напряжения соединен с первым входом третьего сумматора и со входом усилителя, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора и к второму входу переключателя, первый вход которого связан с выходом третьего сумматора, а выход - с вычитающим входом первого сумматора, выхол интегратора подключен к второму входу компаратора, первый вход которого соединенс первым выходом источника напряжений, вторым выходом подключенного к первому зажиму индикатора, второй зажим которого соединен с выходом компаратора, причем выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входом управления переключателя аеУинФормационные выходы счетчика связаны с инФормапионными входами первого и второго дешиФраторов, выходы которых подключены соответственно, к входам управления первого и второго блоков выборки-хранения, сигнальные входы которых присоединены к выходу интегратора, а выходы - к инвертирующему и неинвертирующему входам диФ Ференциального усилителя соответственно, выход которого является выходом преобразователя действующего значения напряжения.