Преобразователь эффективных значений напряжения

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 11 539279 Союз Советских Социалистических Республик(51) .1. Кл.- С 01 К 19 22 с присоединением заявки М Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(088.8) Дата опбликования описания 14.03.77(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при построении высокоточных преобразователей эффективных значений напряжения.Известны преобразователи напряжения, содержащие два канала, выходы которых соединены с сумматором 11. Однако такие преобразователи имеют невысокую точность преобразования.Известны также измерительные преобразователи эффективных значений напряжения, состоящие из двух каналов, каждый из которых содержит цепь прямого преобразования и цепь обратного преобразования, выходом соединенную с входом усилителя, выход усилителя первого канала подключен к нагревателю термопреобразователя цепи обратного преобразования, причем выходы термопреобразователей цепей прямого и обратного преобразования включены между собой последовательно и встречно 21.Погрешность таких преобразователей определяется коэффициентом усиления используемого усилителя. При необходимости уменьшения этой погрешности приходится повышать коэффициент усиления усилителя, что приводит к понижению устойчивости устройства и уменьшению его быстродействия. Кроме того, повышение коэффициента усиления усилитея приводит к повышению уровня шумов на его выходе, что, в свою очередь, приводит кувеличению погрешности преобразования,Целью изобретения является повышениеточности преобразования.5 Для достижения этой цели в п 1 соб 1 тазователе эффективных значений напряжения, состоящем пз двух каналов, каждый из которых содержит цепь прямого преобразования и 10 цепь обратного преобразования, выходом соединенную с входом усилителя, выход усилителя первого канала подключен и нагреватегпо термопреобразователя цепи обратного преобразования, причем выходы термопреобразова телсй цепей прямого и обратного преобразования включены между собой последовательно и встречно, выход первого канала соединен с одним из входов сумматора, выход усилителя второго канала соединен со вторым вхо дом сумматора, выход сумматора соединен снагревателем термопреобразователя цепи обратного преобразования второго канала и с клеммой выхода устройства. Кроме того, цепь прямого преобразования выполнена на од ном общем для обоих каналов термопреобразователе, выходом подключенным к выходам тсрмопрсобразоватслей цепей обратного преооразования каналов, причем выше;казанные выходы соедшены между собой последова ельно и встречно.Изобретение поясняется фиг. 1 и 2, где приВедсп 1,1 сс)ы преобр 230 влтслсй эффсктиВпых ЗНаЧЕНИй 1 сдПРЯ)КЕНЯ.На фиг. 1 изображены двд канала преобрязования 1 и 2, цепи прямого преобразован;я ) с резисторами 3 и 4 и термопреобразовятелями 5 и 6, цепи обратного преобразования с резисторами 7 и 8, тсрмопрсобразоватслями 9 и 10 и усилителями 11 и 12. В;орой капал соГержпп, кроме того, узел суе. ОВЯЕия 13 с 1 ВУМЯ ВОДДМ 1, и ОДНСУ ИЗ ЬОТОРЫ)х ПОДСЛО- чс.н выод П 1 еоорязовлтсля первого кя:;лд, я ко вторс му воду - выод усилителя второго клняла. С выхода узла суммирован:я снимается сигнал обратной связи второго канала и 1 выходной сигнал.Работа устройсВл зс ключется в слсдуюгцсКоэффш епт преобразовпья устройства принят равным единице, что эквивалентно ра вен ству коэффициентов преобразования цепей прямого и обратного преобразований сигнала, В этом случае при подаче на вод устРойства напРЯженпЯ с/вх УРавпсние 1 авповесия первого канала примет вид:2,)(ЕвхКпр (вых, Кпр ) уувых (1)ГДЕ Свых, - ВЫХОДНОЕ Н 2 ПРЯЖСНИЕ ПЕРВОГО 1 СЯнала,К,р, - коэффициент преобразования це- ЗОпей, содержащих термопреобразователи,Ку, - коэффициент усиления усил;теляпервого канала.РЕШЯЯ УРЯВНЕНИЕ (1) ОТНОСЕТСЛЬНО Сх вых, ПОлучим1Схвых, х СвхСС С х)пр, у,Второй сомножитель формулы (2) Отражает статическую погрешность преобразования1-го канала. 1-1 апряжение на выходе второгоКавНДЛД РЯВНО СММЕ НЯПРЯжсннй С ВЫ:;Одаусилителя второго канала и с выода первого канала, Следовтельно, уравнение равновесия второго канала будет иметь вид:(,(вхКпр 1 вых Кпр) ух - -" (-вых У вых (3)Подставляя в уравнепис (3) з;Ячсппс свых,из мрлвнснп 5 (2), получимпр, у,В уравнении (4) учтено, чтод)с2,с.ссуКроме того, в уравнения(2) и (4);еред1 ОРНСМ ВЗЯТ ЗНЯК- 55 Тс 1 К КЛК ОН СООТВСТствует устойсПвому решению )равнения (3), иинос(осы(5 истоПисом СИГндл; Является Водной сигнал, Как следует пз уравнеия (4),статическая погрешность преобразования всего устройства равна произведению стат:ссскипогрешностей,каналов. б Таким образом, устройство позволяет прио; носи ел но пебольПих коэффициентаусилс 1;я с .Итсуей кандлоз обеспечить низкуюПО. РЕШ С .х ПРСООР ЗОВс.НПЯ ВСЕГО х СТ)СйСТвд в целом.хЪв КЛЯЛ а С НЕЗЯ 3;СИМЫМИ ДСПЯМИ ПРЯМОГо и сорят;О;о прсо 01 дзовапия сигнала хдоопо Р 11.сЯт ПРи пспользОВсНии В поеоб 1)230 вдт;.с ) стола;ротпвопостдвленпи для коррСЧСП 1;ГСШПОСП ПрССОрЛЗСВЛНИЯ, ЕСЛ: сяаеп,:звя; л различие коэфф;щ сптоз пргссрдзсгн;Я испей прямого и обратного прсобразолдшп, При этом, преобразование про:зводит я в два этапа, и на втором этапе преобрлЗс:21 ИЯ пепи прЯ)ОГО и ОбратпОГО преобразований взаимно меняотся местами, а резуль; лт преобразования няодится как полусумс Знхчснпй рсзльтятОВ , собрдзовх 5 101 чепныпл обоиэтапах,1,слп же в устрсйстве используются термопрсобразоват ли с согласованными характерист:сами, то В этом случае с целью упрощенияУСтРОйСтва МОжПО ИСКвПОЧПтЬ ЦЕПЬ ПРЯМОГОпреобразования одного из каналов и выполнить цепь прямого преобразования ооонканалов на одном, общем для обои каналов,термопреоордзоватсле, подключенным выодом к выходам термопреооразователей цепейобратного преобразования каналов,Сема такого устройства изображена нафиг. 2, где изображены два канала 14 и 15,цепь прямого преобразования сигнала с резистором 16 и тер:опреобразователем 17, цепи обратного преобразования сигнала с резисторами 18 и 19 и термопреобразователями 20и 21, усилители 22 и 23 и сумматор 24, приэтом выход термопреобразователя цепи прямого прсооразования соединен с выходамитер.;Спрсобразователей цепей обратного преобразования каналов.Возможность использования общей цепипрямого преобразования вытекает из того обсто 5 Тельства, что термо.реобрдзователи име;ст низкое выходное сопротивление, что обеспечивает развязку обоих каналов по входам,Устройство функционирует аналогично устройств, изоорЯженном ПЯ фиГ. 1, и имеет с нимя и логичны с метрологические ар актсристики.Использование тср.о:реобразователей . соглдсовдппымп арлтсрпстпкамп исключает вс;у:Яс пеободимос;ь прп)енееия присМОЬ МстОдя ПрОтПВ)ПССтсВЛЕНИй, ОбЕСПЕЧИзающсго коррекцию неидентичности характерис) пк тсрморсоодзователей. Формулд изобретения1. Прсобрдзователь эффективнызначений няпр 5 жспи 51, сос 105 щий из дВуканалов, кяжд,й из коОры Содержит цепь прямого преобрлзоплнпя и цепь обрапого прсобразова;п 51, 1111 одом СОсдиненну 0 с Водом усилитс,я, Вь:од усп,цпеля первого канала подключс и плгрсватсвио тсрмс преобразователя цепи обрятного преобразован:я, выходы термопре5392795 образователей цепей прямого и обратного преобразования включены между собой встречно и последовательно, о т л и ч а о щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования выход первого канала соединен с одним из входов сумматора, выход усилителя второго канала соединен со вторым входом сумматора, выход сумматора соединен с нагревателем термогреобразователя цепи обратного преобразования второго канала и с клеммой выхода устройства.2, Преобразователь по п. 1, отличающийй ся тем, что, с целью упрощения в случае согласованных характеристик термопреобразователей, цепь прямого преобразования выполнена на одном общем для обоих каналов термопреобразователе, выходом подключенным к выходам термопреобразователей цепей обратного преобразования каналов, причем вышсуказанпые выходы соединены меж ду собой встречно и последовательно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Новоселов Б. В. Проектирование квази 1 О по.тоянпых следящих систем комбинированного регулирования. М., Госэнергопздат,1 о.2 г., стр. 50,2. Волгин Л. 1, Линейные электрическиерсоб 1 азователп для измерительных прибо 15 ров и систем. Советское радио. М., 1971 г.,ст,:. 179 - 184.539279 Г 74 Вк, 16 77 7 г. Г Составпзсль В. Багановктор Н, Каменская Тскрсд И. Карандашова Корректор И, Позпяковск 1 одписпоСССР Заказ 334,пография, пр. Сап 1 пова, 2 1 Лзл ЬЪ 22011 Л 1 Л 111 Л Государственного копо дедам пзобос113035, Москва, )К.35 о 7 7 У