Нуль-орган для аналого-цифрового преобразователя

о й ЕИЗОБРЕТЕНИЯ 269636 Союз Соеетскик Социалистические РесоуОликК АВТОРСКОЬАУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства М Заявлено 10,Х.1967 ( 1195217/18-2с присоединением заявки М. 42 тп, 3/О МП 1 Н 031 с 13/20 УДК 681.325(088.8 иоритет Комитет по делам аоретеиий и открыт ри Сосете МииистроСССР Опубликовано 17 Лт/.1970. Бюллетень М 15 Дата опубликования описания 24.Х 11.1970 вторызобретени;.: алого-ц 1 фрсвсго г,2 1, д приведены в пя;О;цпе работу с пика пита 1 шя пул преобразователя д частота запуска разователя (з) бален а схобразные днизцна аучаев1 ОГО е соб ма нуль-органа ователя; на фиг, паграммы, псясованного источалого-цифрового , когда:ифрового преобтвенной частоты про ре:.ен нхроОднаконостью устразитпых сматора в исни 2 кает то этих случаях не уднить влияние по.,:ехизей х;ежду обмоткамиочнике питания нульость нуль-органа, а с Е;СЯ ПОЛ- а счет па- трансфорргана, что едовательля с. ана олыпИзобретение относится к области измерительной техники и касается нуль. органа для аналого-цифрового преобразователя,Обычно в аналого-цифровых преобразователях и цифровых вольтметрах сравнение измеряемого Уи компенсирующего Г, напряжений производится на запоминающей емкости или трансформаторе, которые одновременно позволяют получить гальваническую развязку входа нуль-органа со всей схемой прибора. Однако эти схемы не позволяют получить высокое быстродействие аналого-цифрового преобразователя.Известны работы, в которых даны схемы нуль-органов с гальванической развязкой усилителя посооо тока ОтносительчО Общей шины при бо 1: а.Гальваническая развязка усилителя посгоянного тока осуществляется с поо цью разделительного трансформатора и источнике питания усилителя напряохения постояппОГО тока путем специал: ных кокструктпь 1 п.1 х мер или с помощью преобразоват -ля псстОН 1.210 ГО напряжения но, и всего аналого-цифрового преобразоватечя 1.1 ель предлагаемого изобретения - построение нуль-органа аналого-цифрового преобра зователя, гальваническп не связанного с общей шиной прибора, обладающего более высокой точностью,Для этого нуль-орган для аналого-цифро вого преооразователя содержит схему синхронизации, в которой начало и конец дополнительной обмотки трансформатора преобразователя постоянного напряжения в переменное подключены к ключам, а средний вывод со едпнен с источником питания, цепи управлеНИЯ клюЧЕй ПОДКЛЮЧЕНЫ К ВЫХОДаМ СХЕМ СОВ- падений, одни входы которых соединены с разнофазпыми выходами преобразователя пОстОяннОГО напряжения В переъ 1 енное, а дру- О гпе входы - с цепью запуска аналого-цифрозогс преобразователя.Еп 108 4%1 Ф 55 60 65 генерации преобразователя постоянного напряжения в переменное ;частота запуска аналого-цифрового преобразователя (,) меньше собственной частогы генерациями преобразователя постоянного напряжения в перемененное .Указанный нуль-орган содержит дифференциальный усилитель 1 напряжения постоянного тока, выпрямитель 2, преобразователь г постоянного напряжения в переменное и схему синхронизации 4.Описываемый нуль-орган работает следующим образом.На один из входов дифференциального усилителя 1 напряжения постоянного тока, гальванически не связанного с общей шиной прибора, подается измеряемое напряжение /, На второй вход передается компенсирующее напряжение У. Нуль-орган выявляет знак разбаланса 0 и Уо на кагкдом разряде аналого-цифрового преобразователя и выдает сигнал об их соотношении.До прихода импульса синхронизации собственная частота преобразователя 3 определяется выражением где Е - напряжение, преобразуемое преобразователем;К, - число витков половины коллекторной обмотки;Ф, - магнитный поток насыщения,При этом поток в сердечнике трансформатора 5 изменяется до насыщения от - Ф, до +Ф, для сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса) и скорости изменечия потойФ Епка трансформатора - = - ". Схема синхронизации 4 при этом на работу преобразователя влияния не оказывает, так как до прихода импульса запуска аналого-цифрового преобразователя транзисторы б и 7 в схеме синхронизации 4 находятся в запертом состоянии.Работу преобразователя в указанный период показывают временные диаграммы (фиг. 2 и 3) до момента времени 1 При поступлении импульса запуска аналого-цифрового преобразователя на схему синхронизации, в зависимости от фазы напрягкения преобразователя через одну,из схем совпадений 8 или 9 открывается соответствующий транзистор б или 7 в схеме синхронизации. Через транзистор проходит импульс тока от Е, создающий в сердечнике трансформатора поток синхронизации ЛФ,. В случае, если сумма потока Ф (см. фиг, 2 и 3) н ЛФ оказывается равной или большей Фпроисходит переключение преобразователя. Величина потока выбирается таким образом, чтобы синхронизация, т. е. переключение преобразователя, происходила до окончания периода собственных колебаний 10 15 20 25 30 35 40 45 50 на время не меньшее, чем время измерения(Тнз) аналого-цифрового преобразователя,ф 11 ст. е. Л 1=- -ТизчЕп В противном случае могкет оказаться, что переключение преобразователя произойдет в момент процесса измерения напряжения и помеха от преобразователя, выделяющаяся на входе нуль-органа за счет паразитных связей, приведет к ошибке в сравнении нуль-органом Сс У,.С момента 1 начинают поступать импульсы синхронизации в схему синхронизации 4,На фиг, 2 при 1(1, первый и второй импульсы не переключают преобразователь постоянного напряжения в переменное, так как не выполняется условие Ф,+Ф,)Ф При воздействии на преобразователь третьего импульса суммарный поток достигает величины +Ф и происходит переключение преобразователя в момент 1, хотя при собственных колебаниях переключение произошло бы в момент 1 з, Далее схема может работать с частотой собственных колебаний. Однако в момент 14 суммарный поток от импульса синхронизации ЛФ, и Ф, становится равным - Ф, и вновь происходит переключение преобразователя.В случае (фиг. 3) ), переключение преобразователя происходит также, только при выполнении условия Ф 1+Ф, ) Фнапример, момент 1,. Далее преобразователь продолжает работать с собственной частотой колебаний,Для обеспечения условия снихронизации необходимо, чтобы период собственных колебаний преобразователя 3 постоянного напряжения в переменное был больше времени преобразования аналого-цифрового преобразователя, При правильной синхронизации действие помех происходит в момент запуска аналогоцифрового преобразователя, и их длительность может быть учтена соответствующей временной задергккой цикла измерения непосредственно в приборе.Таким образом, процесс измерения аналогоцифрового преобразования будет всегда происходить при отсутствии, помех от преобразователя г постоянного напряжения в переменное, что обеспечивает получение высокой точности,Предмет изобретения Нуль-орган для аналого-цифрового преобра зователя, содержащий усилитель напряжения постояннного тока, гальванически развязанный относительно общей шины прибора с по мощью выпрямителя и преобразователя постоянного напряжения в переменное с трансфор матором, отлачаощийся тем, что, с целью по. вышения точности, он содержит схему синхронизации, состоящую из ключей и схем совпадений, в которой начало и конец дополнитель.ной обмотки трансформатора преобразователя постоянного напряжения в переменное подключены к ключам, а средний вывод соединен с источником питания, цепи управления ключей подключены к выходам схем совпадений, одни входы которых соединены с разно.фазными выходами преобразователя постоянного напряжения в переменное, а другие - с цепью запуска аналого-цифрового преобра зователя.269636 йплпл йьд тл Им пуль сы за- пусна и нппрям ние па длине лип Йппн днмзпуль-9сь л.пусна и иг Составитель В. Махнанов актор Е. Н. Кривенко Техред А, А, Камышникова Корректоры: В. В. Чак иО,Б.ТюЗаказ 3703/19ЦНИИПИ Комитета Типография, пр, Сапунов нмпиль синя ан за 4 и рф з Рабпла преабра задаглел напряг ния Ннпуль - сы син., жни.п ьп,уии Раджа ь преабрп- зпАюе и ля напря м ения напряг нее па-1на дяаде дяаТираж 480 Подписное лам изобретений и открытий при Совете Министров СССР осква, Ж, Раушская наб., д, 4/5