Устройство для измерения отношения напряжений

Г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Своз Советскиа Социалистических 1 аеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 21,0375(21) 2115959/18-2 1) М. Кл,26 01 и 19/1 явии Ю соединениеПриоритет -Гаауааратааааи 1 аааатат йааата Маааатраа ВВВР аа дааая аза 1 ратааай а атармтай3) Опубликовано 25,1 277,Бюллетень.Ю 4 5) Дата опубликования описания 20,12.7 621.317.7(088.8 2) Автор изобрете В.Л, Верм 1) Заявитель ЙстВО для иЗиеРения Отнсютения н 1 пРяжении козф ициентом асти изки и моренияений6 Наиболее ройство для напряжений,гулируемымк му сравнения пряжения, ис масштабный д которого сое ного делител напряжения -ходом соедин схемы соавне связан с ист ния, а выходсовершеизмеренсодержащоэффициефильтточникелительдинен с со вхо енного ния, вт очникам -свх Изобретение относится к облмерительной техники и автоматижет быть использовано для измеотношения разности двух напряжили любого иэ них к их сумме.Известны устройства для измерения отношения двух напряжений, содержащие переключатель, управляющий вход которого соединен с блоком управления, управляемый усилитель, вход которого свяэан с переключателем, а выход - через ключи, схему сравнения соединен с источником опорного сигнала, Фильтр1).Однако Функциональные воэможности известных устройств ограничеНы . иным является устия отношения двухее усилитель с рентом усиления, схе р, повторитель наопорного напряжения,и вольтметр, вход выходом масштабыход повторителя 26 дом Фильтра, выс одним иэ входов ооой вход которой опорногонапряже- одом управления 30 илителя с регулируеьым ф усиления 12Однако такое устройство не измеряет отношение разности напряжений или любого из них к их сумме.Цель изобретения - расширить функциональные воэможности устройства.Для этого в устройство для измерения отношения напряжений содержащее усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, схему сравнения, фильтр, повторитель напряжения, источник опорного напряжения, масштабный делитель и вольтметр, вход которого соединен с выходом масштабного делителя, а выход повторителя напряжания - с входом Фильтра, выходом соединенного с одним из входов схемы сравнения, втс рой вход которой связанс источником опорного напряжения, а выход - с входом управления усилителя с регулируемыи коэффициентом усиления, введены блок управлеь.ия, суммирующий реэистивный делитель и преобразователь напряже ния, состоящий из четырех ключей, двух накопительных конденсаторов и двух буферных каскадов, входы которых подключены к накопительным конденсаторам непосредственно и через третий и четвертый ключи - к выходу усилителя срегулируемым коэффициентом усиления,нходом сняханного с первым и вторымключами, причем упранляюшие входывсех ключей соединены с блоком управления, кроме того, к выходУ буферныхкаскадов подключены рвэистинный сумматор, связанный с понторителем напряжения, а также яасштабный делитель.На фиг, 1 приведена блок-схемаустройства для измерения отношениянапряжений; на фиг. 2 - нременныв диаграммы выходных напряжениф блоков устройстна, поясняющие принцип вго работы.устройство содержит электронные ключи 1-4, преобразователь напряжения 5,накопительные конденсаторы б и 7, бу- )бфврные каскады 8 и 9, масштабный делитель 10, суммирующий делитель 11, понторитель напряжения 12, фильтр 13, схему сравнения 14, источник 15 опорногонапряжения, усилитель 16 с регулируемымикоэффициентом усиления, блок 17 управления, вольтметр 18.Входы ключей 1 и 2 преобразователянапряжения 5 являются входами устройства, а выходы ключей, объединенные 28между собой, являются импульсным выходом преобразователя напряжения 5. Входпоследнего представляет объединеннывмежду собой входы входящих н его состав ключей 3 и 4, выходы которых сое- Щдинены соответственно с одной из обкладок накопительных конденсаторов б и 7и входами буферных каскадов 8 и 9,причем и те и другие также нходят нсостав преобразователя 5. Вторые обкладки накопительных конденсаторов би 7 соединены с шиной О питания,а выходы каскадов 8 и 9, являясь, выходами преобразователя 5, соединенысо входами делителя 10 и со входамисуммирующего делителя 11. Выход последнего соединен со входом повторителя 12,а вго выход - со входом фильтра 13,Выход фильтра 13 соединен с однимиэ входов схемы сравнения 14, ев второй вход - с источником 15 опорногонапряжения, а ныход - с:о входом управления усилителя 16, сигнальный входи выход которого соединены соответственно с импульсным Выходом и импульс 0ным входом преобразователя напряжения5,Управляющие входы ключей 1-4 преобразователя напряжения 5 соединеныС СООтввтстнуЮщяки ныхОдаМИ блОКа управ)пеняя 17. Выход делителя 10 соединен со входом вольтметра 18.Раббту устройства для измерения отисниввия нааряжеияй рассмотрим на примере аэмервиия отношения постоянногонапряженая и амплитуды сииусойдальиого фнапряжений к их сумме.Яа первый вход устройства поступает постоянное напряжение 01 , а навторой вход устройства - сйнусоидальм в оапРЯженив с амю 1 итУдой 0 збб Под воздействием приходящих на входблока управления 17 тактовых импульсов на его выходах формируются импульсы, сдвинутые один относительно другого во времени, как показано на фиг. 2.Импульсы напряжения амплитуды Ы,Н)ь,с выхода блока управления 17 эамыают соответственно ключи 1 и 3 преОбразонателя напряжения 5, в результате чего на накопительный конденсатор б этого преобразователя поступаетс выхода усилителя 16 импульс напряжения, до амплитуды которого накопительный конденсатор б заряжается. Благода.ря сдвигу но времени и соотношениюдлительностей импульсов на выходахблока управления 17 исключается ноздействие на накопительный конденсаторб переходного процесса усилителя 16,Таким образом,где Уь - найряжение на накопительном конденсаторе бК - коэффициент передачи усилителя 16 регулируемым коэффициентомусиления,При за)ыкании ключей 2 и 4 преобразонателя напряжения 5 его накопительный конденсатор 7 заряжается до на-пряжения.О =11 К,где 07 - напряжение на накопительном конденсаторе 7Коэффициент передачи буферных каскадон 8 и 9 преобраэонателя напряжения 5 равняется единице, а их входные сопротивления выбраны такими, чторазрядом накопительных хонденсаторон би 7 можно пренебречь. Таким образом,напряжения, поступающие на вход суммирующего делителя 11, ранны напряжениям накопительных конденсаторов би 7. Поскольку суммирующий делитель 11представляет собой делитель нз двуходинаковых по номиналу резисторов,напряжение на его выходеУ 0,5(У + Ю = 0,5, к(0 ф О)Поскольку коэффициент усиления схемы сравнения 14 велик,. ее выходной сигнал изменяет коэФФициент усиления усилителя 16 до тех пор, пока нв установится равенствоИ ОПчто равносильно,цП 4,Ц4 2 05 кПодставляя значение Ю+ П в искоиое Отношение, получимУ -01 0,5 кЩ-О 0,5а)О-О)1 Пй Огпоскольку Гь 0 и 11 19то при соответствующем ныборв величины опорного напряжения и коэффициента деления масштабного делителя 10 на выходе последнего появится напряжеНие, отображающее искомое отношение.5формула изобретения устройство для измерения отношений напряжений, содержащее усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, схему сравнения, фильтр, повторитель напряжения, источник опорного напряжения, масштабный делитель и вольтметр, вход которого соединен с выходом масштабного делителя, а выход повторителя напряжения - со входом фильтра, вы-. ходом соединенного с одним из входов схемы сравнения второй вход которой связан с источником опорного напряжения, а выход - с входом управления усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены блок управления, суммирующий резистивный делитель и преобразователь напряжения, состоящий из четырех ключей, двух накопительных конденсаторов и двух буферных каскадов, входы которых подключены к накопительным конденсаторам непосредственно и через третий и четвертый ключи - к выходу усилителя с регулируемым козф фициентом усиления, входом связанного с первым и вторым ключами, причем управляющие входы всех ключей соединены с блоком управления, кроме того, к выходу буферных каскадов подключены реэистивный сумматор связанный с повторителем напряжения, а также масштабный делитель.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Жилинскас Р.-П.П. Измерители отношения. Советское радио, И., 1975, с113.2. Авторское свидетельство СССР 9 389463, кл. 6 01 К 19/10, 01.06.71,кида тенина дакт оставитель В. Баганов ехред З,фанта Коррект-35, Рауш Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4/37 Ти ЦНИИПИ Государс по делам 113035, Москва, Подписноетета Совета Министров СССи открытийая наб., д. 4/5