Устройство для определения средних значений сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1191,111) Ю 1)4 Н ОЗН 11 04 Р,:"1,л у Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Справочник по нелинейным схемам,/ Под ред. Д.111 ейнголда. - М.:Мир, 1977, с.116-117, рис.2,3.12.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯСРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ СИГНАЛОВ(5) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения -увеличение точности определениясредних значений сигналов. Устр-во содержит ключи 1,2 и 3, резисторы5,4 и 6, конденсатор 8, операционныйусилитель 10, зарядно-разрядную цепь(ЗРЦ) 12 и блок управления 13. Повышение точности измерения среднихзначений исследуемых сигналов в данном устр-ве обусловлено отсутствиемв нем интегратора времени и делителя,а следовательно отсутствием погрешности преобразования временного интервала в аналоговую величину и отсутствием погрешности деления аналоговых величин. Устр-во отличаетсявведением резистора 6 и ЗРЦ 12, состоящей из резистора 7, конденсатора9 и катушки 11 индуктивности. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах технической диагностики,5Цель изобретения - увеличение точности определения средних значенийсигналов.На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема устройства 10для определения средних значений,сигналов; на фиг,2 - временные диаграммы напряжений, поясняющие егоработу,Устройство для определения средних значений сигналов содержит первый, второй и третий ключи 1 - 3,первый, второй, третий и четвертыйрезисторы 4 - 7, первый и второйконденсаторы 8 и 9, операционный усилитель 10, катушку 11 индуктивности,эарядно-разрядную цепь 12 и блок 13управления.Устройство для определения средних значений сигналов работает следующим образом.В исходном состоянии на входе"Синхронизация" устройства для определения средних значений сигналовприсутствует напряжение нулевого . 30уровня, а на входе "Сброс" - напряжение логической единицы. При этомна первом и втором выходах блока 13управления установлены напряжения соответственно нулевого уровня и уровня логической единицы, в результатечего ключ 2 находится в нейтральномположении, при котором его выход нескоммутирован ни с одним из еговходов, а ключи 1 и 3 замкнуты, конденсатор 8 разряжен, и напряжение навыходе устройства для определениясредних значений сигналов отсутствуетВ момент времени Т напряжение навходе "Сброс" изменяется с логической единицы на логический нуль. Приэтом ключ 1 размыкается.В момент времени й, на вход "Синхронизация" подается управляющии импульс (фиг.2 в), который поступает напервый вход блока 13 управления и напервый управляющий вход ключа 2. Втечение действия управляющего импульса длительностью Т = ключ 2 переключается из нейтральногов первое рабочее-положение, при котором выход ключа 2 замыкается сего первым входом,При этом с момента времени входной сигнал Ч (фиг.2 а) поступает через резистор 4 и ключ 2 на вход операционного усилителя 10, выходное напряжение которого изменяется по закону1,+11ЧК,С,Фз фогде К - сопротивление первого резистора 4;С - емкость первого конденсато 1ра 8.При этом через катушку 11 индуктивности протекает ток (фиг.2 е)11 С 113)огде К и К - сопротивления резисторров 6 и 7.В момент времени с оканчивается управляющий импульс на входе "Синхронизация" (фиг.2 в), и ключ 2 переключается в нейтральное положение. При этом напряжение на выходе операционного. усилителя 1 О за время ус 1реднения Т Ч = ---Ч дС сохораняется неизменным.1Ток в катушке 11 индуктивности устанавливается равным величинетЧ й,1(к+ й )о напряжение на конденсаторе 9 равно напряжению на резисторе 7;Пс 2лЧерез время ь од в момент времени= г. + Сблок 13 управления.3 а мвырабатывает напервом выхдде импульс уровня логической единицы (фиг.2 г), который поступает на второй управляющий вход ключа 2. Длительность импульса равна КТ = е где К - коэффициент пропорциональности. При этом ключ 2 переключается во второе рабочее положение.На втором выходе блока 13 управления в момент времени г. импульс нап- ряжения уровня логической единицы53590 Н 1 П 1 ПИ Заказ 7301/55 Тираж 879 одписное Проектная, 4 полигр. пр-тие,роиз жгоро 5 14 пе времени производится сброс напряжения на конденсаторе 8, что реализуется путем подачи на вход "Сброс" в момент времени 1 импульса напрягжения уровня логической единицы (фиг.2 б), который, поступив на управляющий вход клича 1, замыкает его на время действия импульса. При этом выходное напряжение падает до нулевого уровня,т.е. вводятся начальные нулевые условия для определения среднего значения другого сигнала.Повышение точности измерения средних значений исследуемых сигналов в предлагаемом устройстве обус" ловлено отсутствием в нем интегратора времени и делителя а следовательно, отсутствием погрешности преобразования временного интервала в аналоговую величину и отсутствием погрешности деления аналоговых величин. Формула изобретения 1. Устройство для определения средних значений сигналов, содержащее операционный усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, параллельно которому подключен первый ключ, между входом устройства для определения средних значений сигналов и инвертирующим входом операционного усилителя включены последовательно соединенные первый резистор и второй клич, ятакже последовательно соединенныевторой резистор и третий. ключ, блокуправления, входы и выходы которогосоединены с соответствующими входамиуправления первого, второго и третьего ключей, о т л и ч а ю щ е е с я 1 О тем, что, с целью увеличения точности, введены третий резистор и зарядно-разрядная цепь, причем к третьему нормальна-разомкнутому выводувторого ключа подключены второй вы вод второго резистора и выход зарядно-разрядной цепи, вход которой подключен к второму выводу третьегоключа, первый вывод которого черезтретий резистор соединен с выходом 20 операционного усилителя и являетсявыходом устройства для определениясредних значений сигналов.2. Устройство по и.1, в которомзарядно-разрядная цепь выполнена в 25 виде последовательно соединенныхвторого конденсатора и катушки индуктивности, первые выводы которыхсоединены с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого щ является входом зарядно-разряднойцепи, выходом которой является второй вывод второго конденсатора, авторой вывод катушки индуктивностисоединен с общей шиной.