Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в унифицированные сигналы

Номер патента: 562918

Авторы: Ермина, Мартяшин, Чураков, Шляндин

ZIP архив

Текст

Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 25.06.77 осударственнык комитет овета Министров СССР по делам изобретенийн открытии(72) Авторы изобретен мина, А, И. МаиВ,М. шин, П. П. Чураковяндин 1) Заявите ензенский политехнический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ВУХЭЛЕМЕНТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕ В УНИФИЦИРОВАННЫЕ СИГНАЛЫпараметров нциальныйлва интеИзобретение относится к области электро- измерительной технсики и может быть использовано для,измерения значений параметров параллельных и последовательных ЛС и И- цепей, а также параметров параллельных ц последовательных СУ.-цепей.Известен преобразователь ЯСЕв частоту, содержащий диффереусилитель, делитель напряжения игрирующих усилителя 1.Недостатком этого устройства является обратно пропорциональная зависимость выходной частоты от преооразуемого параметрч.Наиболее близким по технической сущности является преобразователь параметров комплексных электрических цепей в унифицированные сигналы 2,Преобразователь содержит усилитель постоянного тока, измеряемую цепь (опорный элемент), опорный элемент (измеряемую цепь), аналоговый сумматордискретно управляемый делитель, счетчовк, дифференциальный усилитель-ограничитель, дифференциатор, пороговый элемент, логический элемент, при этом выход усилителя постоянного тока, ко входу которого подключена измеряемая цепь (опорный элемент), а в цепь отрицательной обратной связи которого включен опорный элемент (измеряемая цепь), подключен к ол. ному входу аналогового сумматора, второй вход которого подключен к выходу лелцтеля, управляющие вхолы последнего соелинецы с выхоламц счетчика, а аналоговый вход с выхолом усилителя-ограничителя через цз меряемую цепь (опорный элемент), выход аналогового сумматора подключен одновременно к одному из вколов усилителя-огравичотеля и ко входу лсчфференццатора.Недостатком известного устройства являет- О ся невозможсчссть преобразоваиця параметроврезонансных цепей, т, с. ограниченные функцональные возможности.Целью цзобретсния является расширениефункциональных возможностей преобразова те;яПоставленная цель достигается тем, что внего введены два интегратора, основной переключатель, персключатель рода работы, устройство развертки напряжения управляемый 2 В источпк напряжения, Лва амплитудных детектора и лва жлущцх мультивпбратора, причем вход олного интегратора соелцнец с одним цз вколов основного переключателя, выход которого сседц,ен с зажимом лля подключения 5 опорного элемента, с устройством разверткинапряжения, выходом основного лсчфферснцц ального усилителя-ограццччтеля и входом одного цз жлущсцх мультцвибраторов, а также со входом логического элемецта, а выход этого 0 интегратора подключен к другому входу ос 562 Э 18нэвцОГО пер оклочателя, ко Входу другого интегратора и к одному из входов переключателя рода работы, лругой вход которэго сэединец с выходом другого интегратора, а выход со входом преобразователя кэд в напряжен, выход преооразователя код в напряжен полелючен ко входу управляемого источника напряжения, олин из входов которого подключгн к другому зажиму для подключения исследуемого объекта, другой вход управляемого источцика напряжения соединен с выходом усилителя постоянного тэка и одним цз вхэлэв основного дифференциального усилителя-ограничителя, а также с одним из входов каждого амплитудного детектора, выходы которых подключечы к соответсгвующим входам дополнительного дифференциального усилителя, прц этом лругой вход одного амплитулногэ детектора соединен с выходом Одного и вхолэм другого ждущего мультивибраторов, при этом выход послвднего соединен,с другим входом другого амплитудного детектора, кроме того, другой вход основного усилителя-ограничителя соединен с выходом устрэйства развертки папряженки я.На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя при преобразованиц после овательных двухэлементных цепец; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжеий в характерных точках схемы.Преобразователь содериит усилитель постояного тока (УПТ) 1, опсрный ргзцстор 2, измеряемую цепь 3, управляемый источнцк напряжения 4, преобразователь 5 кол в напряжение (ПКН), дифференциальный сцпцтгльограничитель б, устройство 7 развертки напряжецця (УРН), ждущцй мульгивибратар 8, лопцческий элемент 9, два интегэратэра 10 и 11, реверсивный счетчик (РСч) 12, дцфферен;цаль.ый ус 1 илитель-ограничитель (ДУО) 13, ,"за амптитуднылх детектора (АД) 4 ц 15, ждущий мультивибратор 16, лва псрсклюатс. ля 17 и 18.Ко входу усилителя 1 полключг спойь 1 рсзцстор 2, а в цепь отрицательно обратной связи включены последовательно соединенные измеряемая цепь 3 ги источиик 4, управляющии Вхо котороГО подключен к выходу пое 1 сбразователя 5, выход усилителя 1 подключен к одному входу усилцтеля-ограиичцтеля 6, второй вхол которого подключен к Выхолу устройства 7, а выход - по олной цепи ко входу мультивибратоэа 8 и элнэму из Вхэ ов элемента 9, а по другой -ко входу цнтегратсра О, по входу устройства 7 и через переключатель 18 л ОпорныЙ рез"стээ 2 ,О входу усилителя 1. Выход интегратора 10 олноврем.нно подключен через переключате.18 и слорный резистор 2 ко входу усилителя 1, через переключатель 17 - к аналоговому входу преобразователя 5 и через цнтгпратор 11 ц переключатель 1 - к тому же входу пре сбразсватгля 5, управляющий вход пэследнегэ,подключен к выходу счетчика 12, суммирующая, вычитающая шины и шина опроса которого полключены к выходам лэгцчгскогээлемента 9, второй вход котсроц полклОчеик,выходусцлителя-огэаицч 1:теля 13, лва входа которого соединены с выходами детекторов5 4: 15, аналоговые входы последних соглицецы с выхолсм усилителя 1, управляюшце -с выхола 1 и двух ждущих мультивибраторов 8и 16 соэт" етствеино, кроме того выхэд муль.тивцоратора 8 соглгинец сэ входом ждущего10 мультивибратора 16,Г-тепгключатель 18 Введен для Уменьшенияноменклатуры оперных элементов, а переключатель 7 кохмутирует мзлы функциональнойсхемы, которые позволют преобразовать параметры резонансных и цсргзэнансных лвухэлементных электрических цепей.Работу преобразователя рассмотрим напрлмере преобразования параметров последовательной ЕС-цепи, при этом переключатели20 17 и 18 находятся в положении 1.При включеци преобразователя у":.питель-опраничцтель 6 из-за наличия цепи полэжгцтельной обратиэй связи находится в насыщенном состоянии и с его выхода сццмаетс.25 цапряженгие +Е которое поступает на входустройства 7 ц :.а вход интсгэатэра УО, ". Выхола которого снимается наппяжение, пост.пающге ца вхэл цнтегэатопа 11.Напряженче с выхода нтегратэра У 1 чсзо рсз переключатель 17 поступает на аналоговый вход преобразователя 5 напряжение наВыходе кото" эгэ гр "порциональцо его коэфф цццент пеэадачги,Одновре.;сцо цапряжег с выхода интегратора 10 через спорный резистор 2 поступаетна зход успителя 1, охваченного отрицательцой обратной связью через последовательноВклОченные измгг яем ую цепь 2 ц;сточ ни к 4.гвьхсла у"цлцтеля 1 снимается цагэяжение40 (/(1),С выхода устройства 7 снимается напряг л, (У (Сгцаль С ц С 2 Постпаот на цц,срт.ующийНгцнвгртируюш входы усилителя.ограничителя 6 и держат последний внасыщенном сэ тэн,:, до суэцы знака пазцэ "т: .апряженцй на еГО Входах. В мэентсмсы згка разности напряженц напряжсе на егэ в.ходе,скачкомзмгняется ло вс 50 л Чы - Е, (т. г. сменяется знак) за счетглубокой положительной обратной связги поцгпц; выход у"цлцтеля-ограничителя б, устэойствэ 7, цецнвсрт.руощцй вход усилителя-ограни:.еля 6, Дал с списанный проц сс пэВто 55 Оя тся В "лцтглс 1 пэсисхолит кэмпенсация параболической составляющей напряжения, пропорццональой емкости измеряемой резонан сной цепги с помощью источнгика 4. Моменткозпенсации изменяющегося во времени напряжения на выходе усилителя 1 определяется с помощПо летектсров 14, 15, которые стробируются импульсамц " выходов двух жду щих мультивораторов 8 и 16, усилителя-огра 562918ничителя 13, логического элемента 9 ц счет чцк,а 12.Коэффишкнт передачи преобразозателя 5 олнозначно опрелеляет размер емкости измеряемой резонансной цепи, а на выходе усилителя-огрангнчителя б имеется знакэпеременный сигнал прямоугольной формы, пвриол которого олнозначно определяется значением измеряемой инлуктивности резонасой цсги.Работа преобразователя в случае пргобэазсва 1 ния,послеловательных 1(С- и И.-цепей аналогична, При пргооразованиц послгловательной 1(С-цепи переключатели 17,и 18 находятся в положенни 2. При этом коэффициент передачи преобразователя 5 однозначно определяет значение емкости измеряемой 1(С- цепи, а период импульсов на выхоле усилителя-,ограничителя б олнозначно Опрелеляет значение сопротивления 1( измеряемой 1(С-цепи.При преобразовании последовательной И.- цепи переключатель 18 находцтся в положении 1, а переключатель 17 - в положении 2. При этом коэффициент перелачи преобразователя однозначно определяет значенце сопротивления Л измеряемой И,-цепи, а периол импульсов на выхоле усилителя-ограничителя 6 однозначно определяет размер инлуктивности 1 измеряемой 1(1.-цепи.При преооразовании параллельных лвухэлементных электрических цепей последние включаются на вход усилителя 1, в цепь отрицательной обратной связи которого включает. ся опорный резистор 2, а вместо источника 4 используется управляемый источник тока 4, который полключен параллельно измеряемому двухполюснику, а управляющие вхолы его при этом подключены к выходу преобразователя 5. В этом случае цз тока, протекающего через опсрный резистор 2 и Опрелеляемого значенцями Обоих искомых параметров параллельной двухэлементной электрической цепи, вычитается ток, генерируемый источником 4,ц опрелеляемый значением Олного из параметров преобразуемой цепи.Работа преобразователя в случае преобразования параметров параллельных Лвухэлемецтных электрических цепей аналогична работе преооразсвателя в случае преобразован 1 ия параметров последовательных двухэлементных электрических цепей.При преобразовании параметров параллельной резонансной цепи переключатели 17 ц 18 нахолятся в положении 1. Прц этом коэ(рфицент перелачи преобэазоватгля 5 олнозначно опрелелягт размер инлуктцвностц Змеряемо 1.С-цепи; а пеэиол импульсов на выходе усилителя-опраничителя 6 олнэзначно определягт размер емкости цзмгрягмэй Е,С. цени.При преобразованаи парамегров параллельной 1(С-цепи переключатель 18 нахолится в положении 1, а переключатель 17 - в положении 2, При этом коэффициент пгрелачц преобразователя 5 однозначно определяет размер сопротивления измеряемой 1(С-цепи, а пепц-з импульсов ня вьхоле усцлцтеля-огряни:.тгля 6 олнозначно определяет размер ем=:т: Нзмс ягмэй (С-цгпц.Пр 1 греобразэванцц параметров пярал лельной 1(У.-цгпц персключателц 17 ц 18 накопятся в положении 2. Прц этом коэффициент пгрглачц преобразователя 5 однозначно опрглеляет размер цнлуктцвностц измеряемой У(У,-цгп:1, а перцол ц пульсов на выхоле усилителя-огранц 1 цтгля б однозначно определяет раз гр сопротцвлг.к 1 я измеряемой ЛЕ.-цепи.Фор мул а:зоб р стени я15 Пэеобразоватгль параметров лвухэлемент:.ьх элктрцческцх цепей в унцф:ццрэванныг сигналы, солержащцй усцлцтель пэстояннэго тока, Вхол котороГО соглцнгн с Одн 31 м зяи(ц мо. лля полкгночгнця огорного элемента и 20 цс лглуемого объекта, основной ц дополнитсльньй Д 41 ффергнц.1 альные усилители-ограниц:телц, прц этом выхол Дополнительного лцффгренццального усилителя-огрангцчцтеля соеД 1,:.ен с логцческм элементом, а преобразователь код-напряжен;е соел: нен со счетчиком., пэлключенным к логцческому элементу, о т л; ч а ю щц й с я тем, что, с целью расширения функццональньх возможностгЙ, В неГО ВВгдены лва интегратора, основной переключатель, пере:.лючятгль рэла работы, устройство развеэткц напряженя, упряВляемыЙ источник напряжения, два амплцтулцых детектора ц лва ж ущцх мультцвцбратора, причем вхол олногэ интегратора соелш 1 гч с олнцм цз вколов О.нсвного переключателя, выхол которого сое 1 нен с зажимом лля полключенця опорного : 1 смгнтя. с устрОЙстВОм развертки напряжения. выхолом основного Дифференциального усилителя-ограццчцпгеля и вхолом олцого цз 40 жЛущцх мультцвцбратсров, а также со вхоЛомлогцчсского элемента, а выхол, этого цнтегра.тора голключен к Другому вхолу основного переключателя, ко вхолу Другого нтегратора и к олном цз вколов переключателя,рола ра боты, лругой вхол которого соелцнен с выхолэ. Другого ш 1 тггратсра, а выхол со вхолом гргобразователя кол - напряжение, выхол преООрязэвятеля НОд - напряжение пОлкл 10 чен ко вхэлу управлягмэго цсточнцка напряжения, 50 олц: Нз вхоЛов которого подключен к другомузажиму лля подключения исследуемого объекта, Другой вхол управляемого источника наияж нця соелне: с выхолом усилителя постоянсго тока ц олнцх Нз вхолов основного 55 Л. Г(д гвс .цц Яльн э ГО",сцл 11 тгл Я-ОГр аннчцтс:1 я.я также с 0",:нцм цз входоВ каждоГО ямплцту"цэго летектова, выхолы которых пэлклю:;гы к соответствующим вхолам Дополнительного лцф(;еренццального усилителя, прц 60 этом Другой вхол олного амплцтулного детек;ээа соелцнен с выколем олчого ц вхолом Другого жлущгго мультцвцбраторов, прц этом Вь 1 хол послелчего соелцнен с,Другим вхолом лругого амплцтулного Детектора, кроме того, 65 другой вхол основного усцлптеля-ограццчцте.НИИ Изл. Ъе 80 осударственного ко по дедам изобре Москва, Ж, Рауолписно к,ип. пред, Патен ля соединен с выкодом устройства разверткинапряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР372672,.1. Кл.а Сз 01 Я 27/26, 28.05,71. ут = г,=1 -о и Тираж 1080тета Совета Министров ССний и открытийшскаи наб., д. 4/5

Смотреть

Заявка

2302478, 15.12.1975

ПЕНЗЕНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЕРМИНА ЕЛЕНА САМУИЛОВНА, МАРТЯШИН АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, ЧУРАКОВ ПЕТР ПАВЛОВИЧ, ШЛЯНДИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03K 13/20

Метки: двухэлементных, параметров, сигналы, унифицированные, цепей, электрических

Опубликовано: 25.06.1977

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-562918-preobrazovatel-parametrov-dvukhehlementnykh-ehlektricheskikh-cepejj-v-unificirovannye-signaly.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в унифицированные сигналы</a>

Похожие патенты