Преобразователь параметров конденсаторов в унифицированные сигналы

Союз Советских Социалистических Веспублик583.580 СВИДВДЬИВУ АВУОРСК олнительное вт. свид(22) Заявлено 116.06.75 (21)2145570/18 Кл.03 К 13/2001 Ц 27/26 с присоединен Гааударатааеы 9 ааматат Сааата Мвеатраа СССР аа делам иэобратаиаа а атармтай45) Дата опубликования описания 30.11 2) Авторы изобретен. Ермина, А Мартяш и ВИ. вский нолитехнический институ 71) аявитель РЕОБРАЗОВА В УНИФИраничителявы .измеряемую цепьнного тока и соусилителя, генеьсов и дифференителя подлючем логическойнодлючены к сумнам реверсивного шир парам искрсчетчика ор;диф фф Изобретение относится к области электроизмерительнойтехники и может быть нсйсатьэовано для измерения значений параметровконденсаторов,Наибаее окое распространение для 5измерения етров конденсаторов нашлиравновесные ты переменного тока с ана-.логовым и д ретным уравновешиванием,но они сложны и имеют низкое быстродействие 11 ОИзвестен преобраэоватедь параметровдвухэлементных нереэонансных электрическихцепей в уннфицнрованвые сигналы, в которомвыход усилителя постоянного тока, в цепьотрицательной обратной связи которого включен:15оперный элемент, подключен к одному входу анйлоговогосумматора, второй вход которого подлючен к выходу дискретно управляемого дедитела, управляющие входы последнего соединеныс выходамн реверсивного счетчика, а анало роговый вход - с выходом интегратора и с одним входом дифференциального усилйтеля Ограничителя; выход аналогового сумматора подиключен одновременно через, дифференциатко входу усилителя и ко второму входу Б, Л, Свистунов, П. П. Чурак ндин ЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОИ РОВАННЫЕ СИГНАЛ Ъ ференциального усилителя-Ог ход которого соединен через со входом усилителя постоя входом интегратора; выходы раторатактирующих импул циального усилителя-агранич ны к соответствующим входа вхемы, два выходы которой ми ующей и вычитающей ши Однако известное устройство имеет невысокую точность преобразования, так как погрешттость коэффициента передачи усилителя постоянного тока и погрешность коэффициента передачи аналогового сумматора входят в суммарную погрешность преобразования, потому что уравновешивание составляющей напряжения, пропорциональной одному из измеряемых параметров исследуемой цепи, происходит на выходе аналогового сумматора, и общая обратная связь не охватывает усилитель постоянного тока,.Белью изобретения является повышенив точности преобразования.3Это достигаютса тем, что преебраэоватюль параметров конденсаторов в унифицированные Онгналыр содеРжащий диффоРенциальный Усилитель ограничитель, выход которого соединен чюрюэ интегратор с ннвертирующим входам днффвренциального усилителя-ограннчнтюлкр с аналоговым Входом дискретно управ ляюмооо .сопротивления и с входом преобразователя параметр-йапряжеиие, прн этом управ лающие входы дискретно уцравляемого сопро-ф тивпения соединены с соответствующими вы ходамн реверсивисю о счетчика, а выход ср Вторым вхОдом п)иОбраэоВатэла йареиетрфиз пряжение, и Генератор тактовых импульсов, снабжен аналоговым иивертором, переаиоча 1 телем, витюгрирувщйм усилителем, блоком сравнения йнтервалов времени, делителем фикь, тотм, причем Вход аналогового иивертора соединен с Выходом преобразователи пара- мвтР-напРижениер а выход - с неинвеРтиРУ е виФим входом дифференциального усилителе ограничители и с одним нэ ВходоВ переключателя, другой Вход переключатели соединен иецосрюдотвэнио с выходом преобразователи параметр-иапракеше, выход переилзочатела З подключен ко.входу интегрирующего усилите Лар ВЫХОД КЩЧЩОГО СОЮДИИЮН С ОДНИМ Из ВХО.дов блока сравнения Интервалов Времеииф дрЗм ГОй ВХОД ПОСЛЕДВЮГО СОЕДЫВЮН С ВЫХОДОМ ГЕ нератора тактовых импульсов и входом делир 3 О тела частоты, причем Вйход делителя частоф ты подключен к оставщемуси входу блока сравнения интэрваиоВ времени и к управла ющему входу переключатели, а выходы био ка сравнения иетэрвааов времени соединены Ж .с суммирующим и Выычитающим входамн ре версивноге Счетчика соответственноНа фиг. 1 приведена структуриаи схема ОРЮОбразоватепзЦ иа фиге 2 дф временные пиаф граммы напряжений и карактернык точках : схемы.Устройство содержит преобраэоватеиь 1 паРамютР-йапРИаеиие (ППЯ) р диффЮРеийиальИ, ю.твИ аю 1, гРатоР 3 (ИНТ)р ДИСИРетио УИРавпиюмоэ сэ ф пРотнвлеиию 4, ВЮРеключатюль бр аиапОговый.инвертор 6 интаграруааай усилитель 7 (ИУ) блок 6 сравненияиитерВавав времени, ге ВЮРатоР 9 тактовых имп)аьсеВр делитель 10 частоты ШЧ 2 р РЮВЮРОивиый счетчик 11 ф ГС .П 1щаи аееующ 1 та 1 Воуюрочеи через аваевовый инвертюр 6 к Вюннвертирующему ааоду дифференциального усилители 2, инвертнрующий вход котора о подключен через интегратор 3 к аго же вы ф ходур выкай интегратора 3 подключен к первому Входу ПЙН 1 и к аналоговому Входудискретно уиравпяюмого сааротиилеиня 4, управляющие вжоды иогледаегэ сеещвэяы с выходамн счетчика 11, а выход - Оа вюорым фвходом преобразователя, Один аналоговыймод переключателя 8 соединен с выходомпреобразователя 1, а второй - с. выходоманалогового инвертора 6, а выход переключателя 8 йодключен через интегрирующий усилитель 7 к одному входу блока сравнения:8,второй вход которого соединен с выходомгенератора 9 н со входом делителя частоты10, а третий . с выходом делителя: чаФтопй10 и с управляющим входом переключателя8,выходы блока сравнения. 8 нодключены,ковхедам реверсивного счетчика 11В устройстве преобразователя 1 . представляет собой делитель напРажеииар составленныйиэ измеряемой цепи и опорного сопротивпениа, которое Ъьшунтировано усилителем постоанного токаУстройство 1 Работает следузицим образомПри включении преобразователя дифференциальный усикитепь:ограничитель 2 из эа: бакпрща о значения коэффициента усиления находиьса в насыщенном состоянии и с его выходаснимаетса напряжению + ЕО, С выхода интегратора 3 снимаетса напряжение + Е -гдеЦО - размер постоянной времени ИЪмра.тора 3, а к - текущее время. Это напряжение поступает на инвертируюший вход уснлйтюля 2.и на вход дискретно управляемогосопротивления, напряжение с выхода которого поступает иа один вброд преобразователя1 и имеет. вид+ ЕО р гдей- сопроиве и 94, " мОдновременно напряжение с выхода ингеаратора поступает на второй вход преобразователя 1, с выхода которого напряжениепоступают на неинвееирующий вход усилители 2 и держит его в насыщенном состоянии,8 момент смены знака разности напряженийна входах усилителя 2 напряжение на еговыходе, скачком изменяется до величнны,Ц за счет глубокой положительной обратнойсвязи по цепа выход усилителя 2, - интегратор 3 - преобразователь 1 - аналоговый инвертор 8 - неинвертирующий вход усилителя 2 р и описанный процесс повторяетсяеПрямоугольные импульсы с выхода усилителя 2 поступают на вход интегратора 3, свыхода котора о напряжение поступает наодин Вход преобразователя 1, на второй входкоторого,поступают:,импульсы тока с выходасопротивления 4."С выхода ППН 1, при этомснимаются напряженке,и,Ю ся - - 1+ - )о ф ои 3переключатель 8 поочередно подключаетпо моду интегрирующего усилителя 7 на примыкающие, одинаковые и равные 0,5. Тинтервалы времени напряжение +О ( 1 ) н палучаемое посредствам инвертирования с по"О ( 1 ). В результате этого к концу пе.риода,Тв (где Т - период выходных импульсов делителя частоты 10) на выходеинтегрирующего усилителя 7 появляется заОсе 5переменный сигиал прямоугольной формы, поскввжности которого можно судить о степеникомненсацни линейно изменяющейся составляющей выходного сигнала ЛПН,1.,Анализ скважности,выходиогосигнала усилнтеля 7 производится с помощью биока сравпения 8, осуществляющего сравнение числеимпульсных кодов положительной и отрицательной части са нвлв с выхода усилителя 7Ясли ети коды не равны, то при поступле 15нни в бйок сравнения 8 импульса опросаиводном. из выходов последнего появляетса число,импульсов, соответствующее разности кодовдлительности положительной и отрицательнойчастей сигнала с выхода усилителя 7. Это мчисло записывается в счетчике 11, сигнанысвыходов котора о переключают сопротивлениеЯ дискретно управляемого сопротивленияФОписанный процесс повторяется до выпвэ 2 упения условна.Й. йНа выходепреобразователя Х нрн этом будеттолько ънакОн 6 р 9 м 6 ЙМЙ 1.НвпрйжзВФ прямо 4угольной формы ма 3 и 361 фаа:которого проиорпн 31ональнв емкости исследуемой цепи, а периодввтоколебвний в схеме оавзнвчио оцределяется значением этой емкости.Число нмщщьсов, зафййсироваиных к етому моменту времени всчетчике 11, оцйознвч 1но определяется значением сопротивления исследуемой цепи,формула. изобретения 40Преобразователь параметров конденсато-ров в унифицированные сигналы, содержащийдифференциальный усилитель-ограничитель,выход которого соединен через интеграторс инвертнрующим входом дифференциальногоусилителя-ограничителя, с аналоговым входом дискретно управляемого сопротивления ис входом преобразователя гпврвяегр-"нанряжение, при этом управляющие входы дискретноуправляемого сопротивления соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, а выход - со вторым входом преобразователя параметр напряжение, а также генератор тактовых импульсов, о т л и ч вю щ н й с я тем, что, с целью повышенияточности преобразования, он снабжен аналоговым инвертором переключателем, интегрврующнм уснпнтелем, блоком сравнения интервалов времени, делителем частоты, причемвход аналогового иивертора соединен с выходом предбрззователа параметр-напряжение,в выход - с неинвертирующнм входом диффереицивльного усилитена ограничителя и с одним из входов переключателя, другой входпереключателя соединен непосредственно свыходом преобразователя параметр напряжвнщЬ выкай неюночвтенапоулючеЮ ко вхаду интегрируюаего уснйнтела выход которо.го соединен с одним из входов блока.сравненна нщервалов времени, другой вход последнего соедянен с выащж генератора тактовых нмщрьсоа и анодом делателя частоты,причем выход делителя частоты подключен коставщемуся входу блока сравнения иитерваа и"итал щ щчвтеля, а выходы блока сравнения интерваловвремени соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счез пав соотнесственно,Источники информации, принятые во ввнманив при экспертизе:. 1.,Эпштейн С, Л Изменение хврактериотик конденсаторов,йв Энергия ф 1971с. 71, рнс. 4 Оа.2. Авторское свидетельство СССР Ж 534032, кл. Н 03 К .13/2023.91,7 Ь,