Устройство выделения амплитудного значения выпрямленного синусоидального напряжения

Номер патента: 1649462

Авторы: Кузьмин, Паперно

ZIP архив

Текст

(54) УСТР ТУДНОГО СИНУСОИ (57) Изоб технике и плитудног ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Алексенкодуб Г, И, ПриСов, радио, 19Патент ФР1979. ОИСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ АМПЛИЗНАЧЕНИЯ ВЫПРЯМЛЕННОГО ДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ретение относится к измерительной предназначено для выделения амзначения входного однополярноЫ 1649462 А 1 го сигнала, представляющего собой выпрямленное синусоидальное нап ряжение. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства выделения амплитудного значения выпрямленного синусоидального напряжения эа счет исключения задержки в отслеживании амплитудного значения входного сигнала максимальной частоты при резком его снижении - достигается введением компаратора 1 О, первого и второго диодов 4 и 11, сглаживающего контура 7, Амплитудный детектор 1 выполнен в виде первого и второго операционных усилителей 2 и 3. Устройство также содержит первый и второй конденсаторы 5 и 9, первый и второй резисторы 6 и 8, дифференциатор 12, третий конденсатор 13, третий резистор 14, 3 нуль орган 15, одновибратор 16, третий диод 17, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительнойтехнике и предназначено для выделения амплитудного значения входного однополярногосигнала, представляющего собой выпрямленное синусоидальное напряжение, и можетбыть использовано, например, для формирования входного сигнала измерительных органов релейной защиты.Целью изобретения является повышениебыстродействия устройства выделения амплитудного значения выпрямленного синусоидального напряжения за счет исключениязадержки в отслеживании амплитудного значения входного сигнала максимальной частоты при резком его снижении,На фиг, 1 приведена структурная схемаустройства, а нэ фиг. 2 - диаграммы напряжений в характерных точках структурнойсхемы устройства,Устройство содержит амплитудный детектор 1, состоящий из первого и второгооперационных усилителей 2 и 3, инвертирующие входы которых соединены между собойи подключены к выходу второго операционного усилителя 3, первого диода 4, анодкоторого подключен к выходу первого операционного усилителя 2, а катод соединен снеинвертирующим входом второго операционного усилителя 3 и с первым выводомпервого конденсатора 5, второй вывод которого соединен с общей шиной, Кроме того,катод первого диода 4 соединен с первымвыводом перрого резистора 6, Вход амплитудного детектора 1 соединен со сглаживающим контуром 7, состоящим из соединенныхпоследовательно второго резистора 8 и второго конденсатора 9, Последовательно сосглаживающим контуром включены компэратор 10 и второй диод 11. Вход амплитудного детектора соединен также со входомдифференциатора 12, состоящего иэ третьего конденсатора 13 и третьего резистора14, выход которого через последовательносоединенные нуль-орган 15 и одновибратор16 соединен с катодом третьего диода 17,Аноды второго (11) и третьего (17) диодов соединены со вторым выводом первого резистора6 (вход сброса амплитудного детектора 1).Устройство работает следующим образом.До подачи на его вход измеряемого сигнала первый конденсатор 5 амплитудногодетектора 1 разряжен и сигнал на выходеустройства равен нулю.При подаче на вход устройства измеряемого сигнала напряжение на первом конденсаторе 5 повторяет моновенное значениенапряжения входного сигнала до момента достижения им амплитудного значения, послечего первый диод 4 закрывается и выходноенапряжение устройства равно напряжению на первом конденсаторе 5, то есть амплитудному значению входного сигнала,При наличии входного напряжения присутствует напряжение на третьем конденсаторе 9 сглаживающего контура 7 исоответственно на входе компаратора 10, Напряжение на выходе в этом режиме имеет положительную полярность, второй диод 11 закрыт и компаратор 10 не влияет на работу устройства.При увеличении уровня входного напряжения (см. фиг. 2, а) первый диод 4 открывается и напряжение на первом конденсаторе 5, а соответственно и напряжение на выходе устройства увеличивается до уровня нового амплитудного значения входного сигнала и "запоминает" его.Для изменения уровня выходного сигнала устройства в соответствии с уровнем входного сигнала при его уменьшении в устройстве осуществляется кратковременный разряд(со временем разряда на два порядка меньше периода пульсации входного напряжения) первого конденсатора 5 в момент времени, когда входное выпрямленное синусоидальное напряжение достигает своего амплитудного значения. Для этого используется дифференциатор 12, напряжение на выходе которого меняет свою полярность с положительной на отрицательную (см, фиг. 2, б), что фиксируется нуль-органом 15. Одновибратор 16 запускается нуль-органом 15 при указанном изменении полярности напряжения на выходе дифференциатора 12 и соответственно на входе нуль-органа 15. При этом на выходе одновибратора 16 появляются кратковременные импульсы напряжения отрицательной полярности (см, фиг, 2, в), которые через третий диод 17 и первый резистор 6 прик, дываются к первому конденсатору 5, Сопротивление резистора б выбрано достаточно малым, чтобы за время существования импульса напряжения на выходе одновибратора 16 успевали полностью разрядить первый конденсатор 5, При этом первый диод 4 закрывается,После окончания импульса на выходе адновибратора 16 открывается первый диод 4 и первый конденсатор 5 снова заряжается практически до амплитудного значения входного напряжения (см. фиг, 2, г). Кратковременные снижения выходного напряжения устройства во время разряда первого конденсатора 5 практически не ощущаются, так как это время, как уже указано, выбрано на два порядка меньше периода пульсаций входного напряжения, При необходимости исключения таких "провалов" выходного напряжения необходимо включить на выход второго операционного усилителя 3 сглаживающий контур с постоянной времени, на порядокбольшей продолжительности импульса на выходе одновибратора 16.Возможны случаи резкого снижения входного напряжения до нулевого уровня, на которые дифференциатор 12 вследствие 5 своей неидеальности не успевает отреагировать изменением полярности напряжения на его выходе. Кроме того, входное напряжение может снизиться ниже определенного критического минимального уровня, когда выход ной сигнал дифференциатора 12 оказывается ниже порога чувствительности по входу нуль-органа 15. Такие случаи, особенно резкое снижение входного напряжения до нулевого уровня, причем до этого снижения 15 входное напряжение было достаточно большим, возможны, например, при отключении электроустановки, ток которой измерялся, вследствие срабатывания ее защиты от коротких замыканий, в состав которой входит 20 предлагаемое устройство выделения амплитуд ого значения выпрямленного синусоидального значения. При этом необходимо осуществить сброс выходного напряжения устройства до нулевого значения, иначе иэ мерительные органы релейной защиты электроустановки могут не возвратиться в состояние несрабатывания. Это выполняется компаратором 10, выходной сигнал которого при исчезновении напряжения на 30 выходе сглаживающего контура 7 изменяет свою полярность с положительной на отрицательную. При этом открывается второй диод 11 и первый конденсатор 5 через второй диод 11 и первый резистор 6 разряжа ется выходным напряжением компаратора 10, в результате чего напряжение на выходе устройства снижается до нуля. Формула изобретения 1. Устройство выделения амплитудного значения выпрямленного синусоидального напряжения, содержащее амплитудный детектор, выход которого является выходом устройства, и дифференциатор, вход которого подключен ко входу амплитудного детектора и к входной клемме, а выход через нуль-орган соединен с входом одновибратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены компаратор, первый и второй диоды и сглаживающий контур, выполненный в виде первого резистора, первый вывод которого подключен ко входу дифференциатора, а второй вывод подключен ко входу компаратора и через первый конденсатор - к общей шине, при этом выход компаратора соединен с катодом первого диода, выход одновибратора соединен с катодом второгодиода, а вход сброса амплитудного детектора соединен с анодами первого и второго диодов,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что амплитудный детектор выполнен в виде первого и второго операционных усилителей, инвертирующие входы которых соединены с выходом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя является входом амплитудного детектора, выход которого соединен с анодом третьего диода, катод которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого подключен к общей шине, и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с входом сброса амплитудного детектора.1649462 Составитель Е,Плужниковаа Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор М.Самерха вквз 1869 Тираж 427 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета до изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 11 ЗОЗ 5, Москва, Ж-З 5, Раувская наб., Ю 5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10

Смотреть

Заявка

4690243, 11.05.1989

РИЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А. Я. ПЕЛЬШЕ

КУЗМИН ЯНИС ИВАНОВИЧ, ПАПЕРНО ЛЕОНИД БОРИСОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 19/04

Метки: амплитудного, выделения, выпрямленного, значения, синусоидального

Опубликовано: 15.05.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1649462-ustrojjstvo-vydeleniya-amplitudnogo-znacheniya-vypryamlennogo-sinusoidalnogo-napryazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство выделения амплитудного значения выпрямленного синусоидального напряжения</a>

Похожие патенты