Устройство для определения среднеквадратичного значения напряжения

,. 0 06 О 7 ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ фПУ,п:ИЯ ЯДд 1 Р 4 дственное объедибор"В.Д.Шевченко етельство СССР0 7/20, 1986,УСТРОЙСТВО ДЛ АДРАТИЧНОГО ЗН Изобретение ой технике и одействие ус среднеквадр яжения, ЦельюЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НЕ К (57 тносится к вычислит увеличить для опоепепозвал ройств тичног изобре ыст ени чен ения являе(71) Омское произвнение Злектроточп(56) Авторское свидУ 1309051, кл. 0 Об ся повьп 1 ение бь;стродействия устройства. Устройство для опрецеления среднеквадратичного,значения напряжениясодержит инерционный квацраторблок 2 вычисления квадратного корня,переключатель 3, диАйеренциа.пънцйтермозлектрический преобразовательусилитель 5 переменного тока диАйеренпиатор б, цемодулятор 7, интегратор 8, блок синхронизации 9, блок27 фиксации запанной максимальной скорости изменения выходного напряженияи дополнителъньл 1 ключ 28, Достижениепоставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство блока фиксации заданной максимальной скоростиизменения выходного напряжения и дополнительного ключа. 3 ил,(с ) асИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к устройствам для определения среднеквадратичного значения напряжения, выполняющим формирование выходного сигнала согласно Функции вида Х = 10Цель изобретения - повьпдение быстродействия устройства.На Фиг, 1 показана схема устройства для определения среднеквадратичного значения напряжения; на Фиг. 2 и 3 - соответственно первый и второй варианты схем блока Фиксации заданной максимальной скорости изменения выходного напряжения.Устройство для определения средне" 20 квадратичного значения напряжения состоит из инерционного квадратора 1 (фиг. 1), блока 2 вычисления квадратного корня, переключателя 3, дифференциального термоэлектрического пре образователя 4, усилителя 5 переменного тока, дифференциатора 6, демодулятора 7, интегратора 8 и блока 9 "инхронизации, соединенных по приведенной схеме. 30 Устройство имеет вход 1 О, выход11, входы 12 и 13 и выходы 14 и 15переключателя 3, корректирующий вход16 блока 2, управляющий вход 17 переключателя 3, управляющий вход 18 демодулятора 7.Инерционный квадратор 1 может бытьвыполнен в виде термоэлектрическогопреобразователя 19 и масштабирующегоусилителя 20.Переключатель 3 имеет контакты31-26 Дополнительным элементом устройства является блок 27 фиксации заданной максимальной скорости изменения выходного напряжения, Интегратор8 имеет вход 28 обнуления, Блок 27(Фиг. 2) имеет информационный вход29, выход 30, вход 31 синхронизациии содержит дифференциатор 32, первый33 и второй 34 пороговые элементы,50инвертор 35, элемент ИЛИ-НЕ 36, Дифференциатор 32 состоит из последовательно включенных дифференцирующегоэлемента 37 и согласующего усилителя5538, В состав блока 27 также входяттриггер 39 и ключ 40,Устройство работает следующим образом. Входной электрический сигналХ (С) (Фиг,1) поступает с входа 10 навход инерционного квадратора 1, навыходе которого формируется сигнал,1пропорциональный - Х (С)аС, где Твремя усреднения. Этот сигнал поступает на вход блока 2, выходной сигналХве)х которого пропорционален Одновременно входной сигнал с входа 1 О и выходной сигнал с выхода 11 поступают на входы 12 и 13 переключателя 3, Блок 9 синхронизации вырабатывает периодически повторяющиеся импульсы прямоугольной формы. При наличии импульса на выходе блока 9 замкнуты контакты 23-21 и 26-22 переключателя 3, а при отсутствии импульса замкнуты контакты 25-21 и 24-22 переключателя 3, Поэтому в одном из положений переключателя 3 входной сигнал поступает на первый вход дифференциального преобразователя 4, а выходной сигнал с выхода 11 - на второй вход преобразователя 4, а в другом положении - наоборот, Выходной сигнал термо" электрического преобразователя 4 про- порционален Колебания выходного сигнала бло с частотои коммутациля 3, соответствующие 1 т- 1 х,(с)4 с- - 1 х,;,(с)ас, нылеляютеяо ои усиливаются усилителем 5 перемен" ного тока, дифференцируются дифференциатором 6, демодулируются демодулятором 7, работающим синхронно с коммутацией переключателя 3, и интегрируются интегратором 8,Выходной сигнал интегратора 8 поступает на корректирующий вход 16 блока 2 и изменяет его выходной сигнал так, чтобыТХ Хеых(С) аС=О При этом выходной сигнал устройа соответствует среднеквадратичнзначению входного сигнала,30 143788Одновременно выходной сигчал блока 2, поступающий на вход 29 блока 27(фиг, 1 и 2), дифференцируется. Взависимости от скорости изменения вы 5ходно го сигнала блока 2 выходной си гнал дифференциатора 32 по уровню превьппает или не превьппает уровень срабатывания одного из пороговых элементов 33 или 34 (полярность выходного 1 Осигнала дифференциатора 32 определяется направлением изменения выходногосигнала блока 2, т.е. увеличением илиуменьшением сигнала).В установившемся режиме (при нулевом выходном сигнале дифференциатора32) выходной сигнал порогового элемента 33 соответствует сигналу "0", авыходной сигнал порогового элемента34 соответствует сигналу "1". Поэтому 20сигналы на каждом из входов элементаИЛИ-НЕ 36 соответствуют сигналу "1",на выходе 30 сигнал соответствует"1" на выходе 30 сигнал соответствует "0" 25Если на выходе дифференциатора 32сигнал не равен нулю и имеет, например, положительную полярность, а поуровню превышает порог срабатыванияпорогового элемента 33, то выходнойсигнал этого порогового элемента изменяется с "0" на "1", на выходе инвертора 35 появляется сигнал "0", поэтому на выходе 30 появляется сигнал"1", Этот сигнал с выхода 30 блока 27поступает на вход 28 обнуления интегратора 8, т.е, корректирующий сигнална входе 16 блока 2 становится равным нулю и выходной сигнал блока 2целиком определяется только входным 40сигналом и коэффициентом преобразования блоков 1 и 2,По мере окончания переходных процессов в блоках 1 и 2 скорость изменения выходного сигнала 2 уменьшается, выходной сигнал дифференциатора 32 становится меньше порога срабатывания порогового элемента 33, сигналц ц ц 11 на его выходе изменяется с 1 на 0 иа обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 36 появляются сигналы "1", на выходе 30 сигнал "0", Поэтому снимается сигнал с входа 28 обнуления интегратора 8 и начинается процесс коррекции выходного сигнала блока 2 выходным сигналом интегратора 8, Начиная с этого момента, устройство работает так же, как известное устройство,При появлении на выходе диКерецциатора 32 сигнала отрицательной полярности, уровень которого превышает уровень срабатывания порогового элемента 34, выходной сигнал порогового элемента 34 изменяется с "1" на "О", на выходе 30 появляется сигнал "1", запрещающий коррекцию блока 2 по входу 16, Далее процессы протекают аналогично описанным.Назначения триггера 39 иключа 40, (фиг, 2) состоят в следующем, На вход 31 синхронизации блока 27 поступают импульсы с выхода блока 9, Эти импульсы управляют работой ключа 40 и синхронизируют моменты срабатывания триггера 39.Импульсы прямоугольной фортпт положительной полярности с входа 31 поступают ца управляющий вход ключа 40,Передний фронт импульса выделяетсявходной диффереццирующей цепью ключа40 и ограничиваетсл, В течение длительности импульса ца входе 31 трац.зистор ключа 40 закрыт, После окончания импульса на входе 31 его задцийфроцт (отрицательный перепад из "1 цв 10 ) переписывает состояние элемента ИХП 1-НЕ 36 ("0" илц "1") в триггер 39, Одновременно отрицательныйперепад напряжения с входа 31 проходит через конденсатор на управляющийэлектрод транзистора ключа 40 и открывает этот транзистор, Ключ 40соединяет выход дифференцирующегоэлемента 37 с шиной нулевого потенциала. При этом конденсатор дифференцирующего элемента 37 разряжается, Далее циклы работы повторяютсяс частотой следования импульсов цавходе 31 блока 27,Блок 27 фиксации заданной скорос-. ти изменения выходного напряжения может быть выполнен также согласно фиг. 3, В этом варианте он дополнительно содержит источники 41 и 42 напряжений смещения, но отпадает надобность в его синхронизации, а также в триггере 39 и ключе АО,Формула и з о б р е т е н и я Устройство для определения среднеквадратичного значения напряжения по авт. св. У 1309051, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы"Д 7 О, /фдР Составитель А,МасловГеков Д,Коависк Коррек Редактор М.Петров нисн комитетаОткрытикая наб. ногонийРауш оизводственно-нолигравиеское преддоиятие г. Ужгород, уп, Пр ектная4,. 51 щекин быстродействия, оно донолнительно содержит блок йиксадии заданной максимальной скорости изменения Г/ УУ о 1 каз 5896/50 Тиваж 704 ВЦИИПЛ Государствен ро делам изобрете 113035 Москва, Ж/137383 6выходного надряжения, который вклю-" яеч между выходом устройства и входом обнуления интегратора,