Преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное

Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспубттнк ОП ИСАНИЕ ,8599 З 7ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изобретений н открытий(71) Заявитель Ь+) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕИзобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для измерения напряжения высокочастотного сигнала.Известно устройство, содержащее5 два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а вход соединен через резисторы с термопреобразователями, нагреватели которых подключены соответ1 О ственно к шине входного сигнала и в цепь обратной связи усилителя 1 1Недостатком этого устройства является его узкий частотный диапазон.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а вход соединен через соединенные встречно-последовательно термопары первого и второго термопреобразователей с общей шиной, первый вывод нагревателя второго термопреобразователя соединен с общей шиной ф,а второй через первый резистор соединен с шиной входного сигнала и через второй резистор соединен с выходом суммирующего усилителя, первый вывод нагревателя первого термопреобразователя соединен с общей шиной, а второй соединен с первым вьводом третьего резистора и через четвертый резистор соединен с входом суммирующего 1 усилителя 121.Недостатком этого устройства является его узкий частотный диапазон.Цель изобретения - расширение час" тотного диапазона.Поставленная цель достигается тем что в преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения ь постоянное, содержащий два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходнь го сигнала, а вход соединен через соединенные встречно-последовательно термопары первого и второго термопреобразгвателей с общей шиной, первыйвывод нагревателя второго термопреобразователя соединен с общей шиной, авторой через первый резистор соединенс шиной входного сигнала и через второй резистор - с выходом суммирующегоусилителя, первый вывод нагревателяпервого преобразователя соединен с общей шиной, а второй соединен с первымвыводом третьего резистора и через Очетвертый резистор соединен с входомсуммирующего усилителя, введены пороговый элемент, коммутатор, генераторпеременного тока, формирователь и управляемый делитель напряжения, причем 15вход порогового элемента и первыйвход коммутатора соединены с шинойвходного сигнала, второй вход коммутатора соединен с выходом пороговогоэлемента, третий - с выходом генератора переменного тока, а выход черезформирователь соединен с неинвертирующим входом суммирующего усилителя исо входом управляемого делителя, выход которого соединен с инвертирующимвходом суммирующего усилителя и совторым выводом третьего резистора,управляющий вход управляемого делителя напряжения соединен с выходом усилителя,30На чертеже представлена схема преобразователя среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное.Преобразователь среднеквадратичес 35 кого значения переменного напряжения в постоянное содержит термопреобразователи (ТП)и 2, усилитель 3, резисторы 4-7, пороговый элемент 8, коммутатор 9, генератор 10 переменного тока,40 формирователь 11, суммирующий усили- тель 12, управляемый делитель 13 напряжения, причем выход усилителя 3 соединен с шиной 14 выходного сигнада и с управляющим входом делителя 13, вход45 усилителя 3 соединен через включенные встречно-последовательно термопары 1- 1 и -2 ТП 1 и 2 с общей шиной, первый вывод нагревателя 2-2 ТП 2 соединен с общей шиной, а второй через резистор 4 соединен с шиной 15 входного 50 сигнала со входом элемента 8 и с первым входом коммутатора 9, а через резистор 5 соединен с выходом усилителя 12, первый вывод нагревателя 2-1 ТП 1 соединен с общей шиной, а второй 55 соединен через резистор б с выходом усилителя 12, а через резистор 7 соединен с вычитающим входом усилителя 12 и с выходом делителя 13, вход которого соединен с суммирующим входом усилителя 1 2 и через формирователь 11 соединен с выходом коммутатора 9, второй вход которого соединен с выходом элемента 8, а третий - с выходом генератора 10.Преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.В момент, когда на шине 15 измеряемый сигнал Ох = О, переменное напряжение с выхода генератора 10 поступает на третий вход коммутатора 9, а с его выхода через формирователь 12- на суммирующий вход усилителя 12, с выхода которого усиленное переменное напряжение в виде прямоугольных двух полярных импульсов со стабилизированными уровнями поступает на нагреватели 2-1 и 2-2, ТП 1 и ТП 2, что приводит к первоначальйому подогреву этих нагревателей и выводу ТП 1 и ТП 2 на рабочий участок вольт-амперной характеристики. В этот момент напряжение на шине 14 равно нулю, т, е. 0 = О.При поступлении на шину 15 преобразуемого сигнала ОХ(С) происходит отключение от коммутатора 9 входа генератора О, Тогда на вход формирователя 11 через коммутатор 9 поступает часть измеряемого сигнала 0с выхода которого двухполярные импульсы, частота которых соответствует частоте входного сигнала О(Ф)а их амп литуда - первоначальной амплитуде генератора 1 О, разогревают нагреватели 2-1 и 2 - 2. Входной сигнал через резистор 4 поступает также на вход нагревателя 2-2 ТП 2 и увеличивает нагрев его термопары 1-2. Разность ЭДС термопар 1-2 и 1-.1 усиливается усилителем 3 и с его выхода поступает на управляющий вход делителя 13 напряжения, на сигнальный вход которого поступает выходное напряжение формирователя 11. Амплитуда выходных импульсов делителя 13 равна выходному напряжению 0 усилителя 3.Выходное напряжение делителя 13 поступает на вычитающий вход усилителя 3 и через резистор 7 на вход нагревателя 2-1 ТП 1. Амплитуда выходных импульсов усилителя 3 уменьшается, что приводит к уменьшению нагрева термопары ТП 2.Нагрев термопары 1-1 не изменяется, так как при нагреве термопары выходным5 8599напряжением делителя 13 через резистор7 одновременно уменьшается выходноенапряжение усилителя 12,Выходное напряжение усилителя 3изменяется до величины, при которойнагрев термопары 1-2 равен первоначальному нагреву.Следовательно, выходное напряжениеО усилителя 3 равно среднеквадратическому значению переменного входногонапряжения Ох,В связи с тем, что на нагреватели2-2 и 2-1 ТП 1 и ТП 2 поступает переменное напряжение одинаковой частоты,компенсируется влияние паразитных реактивностей термопреобразователейТП 1 и ТП 2 и повышается точностьпреобразователя в широком диапазонечастот, что приводит к расширению частотного диапазона, 20Формула изобретенияПреобразователь среднеквадратичес кого значения переменного напряжения в постоянное, содержащий два термопреобразователя и усилитель, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а вход соединен через соединен ные встречно-последовательно термопары первого и второго термопреобразо-вателей с общей шиной, первый вывод нагревателя второго термопреобразователя соединен с общей шиной, а второй З через первый резистор соединен с шиной входного сигнала и через второй 37 бр е зи стоу - с выходом суммирующе гоусилителя, первый вывод нагревателяпервого термопреобразователя соединенс общей шиной, а второй соединен спервым выводом третьего резистора ичерез четвертый резистор соединен свходом суммирующего усилителя, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона,в него введены пороговый элемент,коммутатор, генератор переменного тока, формирователь и управляемый делитель напряжения, причем вход ;порогового элемента и первый вход коммутатора соединены с шиной входногосигнала, второй вход коммутатора соединен с выходом порогового элемента,третий - с выходом генератора переменного тока, а выход через формирователь соединен с неинвертирующимвходом суммирующего усилителя исо входом управляемого делителя, выход которого соединен с инвертирующимвходом суммирующего усилителя и со1вторым выводом третьего резистора,управляющий вход управляемого делителя напряжения соединен с выходом усилителя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Волгин Л, Н. Линейные электрические преобразователи.для измерительных приборов и систем М "Советскоерадио", 1971, с. 179, рис. 3,24.2, Патент Великобритании У 1138932,кл. 6 1 У, .01.01.69.859937. Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113033, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5