Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Союз Советски кСоциалистическихРеспублик О П И С А Н И Е862080ИЗОБРЕТЕНИЯ Ж В К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23)ПриоритетОпубликовано 07.09.81. Беллетень МЗЗДата опубликования описания 07 .09 .81(51)М, Кд,6 01 й 19/22 Гасударственный квинтет ио аелам изобретений и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕИзобретение относится к приборостроению и может быть использованодля построения точных аналоговых ицифровых измерителей действующего значения переменного напряжения или тока.Известен преобразователь перемен 5ного напряжения в постоянное, основанный на методе "взаимообратных преобразований", содержащий операционныйдифференциальный усилитель, на входыокоторого включены выходы дифференциального компаратора напряжения, образованного двумя однонагревательнымитермопреобразователями, выходы которыхсоединены встречно, например, отрица-,тельными термоэлектродами. При этомнагреватель первого термопреобраэователя включен в цепь измеряемого сигна-,ла, а нагреватель второго " в цепьобратной связи усилителя, выход которого является одновременно выходомпреобразователя 11 1,Недостатки такого устройства - низкие чувствительность и точность преобразования иэ-эа значительной нелинейности характеристик, термопреобра-, эователя в начале диапазона измеряемых сигналов, а также разброса их коэффициентов преобразования в динамическом диапазоне входных сигналов.Наиболее близок к предлагаемому преобразователь действующего значения переменного напряжения,в постоянное, содержащий дифференциальный термокомпаратор напряжения, образованный двумя однонагревательными термопреобраэователями, выходы которых соединены встречно, например, положительными термоэлектродами, общая точка которых подключена на инвертирующий вход первого операционного усилителя, второй вход которого подключен к одному из выходов (например, положительному ) опорного источника постоянного напряжения. Выход первого операционного уси- лителя через ограничительный резистор соединен с входом нагревателя пер" вого термопреобразователя и входом5 862080 6 вследствие чего в них выделяется тепло Дет изменяться пропорционально эфДжоуля. В результате разогрева нагре- фективному значению измеряемого навателей на выходе дТП 2 появятся тер- пряжения Цмо-ЭДС Е 1 и Е 2, которые в случае Поскольку на нагреватели 2-1 и 2-4 идентйчности вольтамперных характернс-. воздействуют сигналы одинаковых частик ДТП 2 будут одинаковы (Е 1- Е 2). тоты и фазы, таким образом исключается (В случае, если Е 1 Е 2, корректором , влияние их остаточных реактивностей К в первоначальный момент корректируют на погрешность преобразования в шировольтамперные характеристики так что ком диапазоне частот, так как погрешбы Е 1= Е 2), Нагрев нагревателей 2-1,. о ность будет доказывать только неидени 2=4 дТП 2 будет происходить до тех тичность этих реактивностей. пор, пока не будет достигнуто равенст- Кроме того, в преобразователе отво Ео= Е 2,ПосколькУ полЯРности вклю- сУтствУют влиЯниЯ на точность пРечения Е 1 и Е 2 ДТП 2 к выходу ОУ 6 образования погрешности модулятора противоположны при Е 1= Е 2 напряжение 1 (преобразователя постоянного напряжена выходе ОУ 6 и на выходе преобрйзо- ния в переменное). вателя будет отсутствовать, т.е. 3 =0 Таким образом, преобразователь пеВыбором величины напряжения Ео источ- Ременного напряжения в постоянное обланика опорного напряжения 4 обеспечи- дает более высокой точностью преобравается такой исходный температурюй 2 О зования в широком диапазоне частот режим работы ДТП 2, при котором его по сравнению с прототипом. рабочая точка находится на оптимальном по линейности и чувствительности Формула изобретения участке вольтамперных характеристик.Под воздействием измеряемого иеРе Преобразователь переменного наменного напряжения в нагревателе 2пряжения в постоянное, содержащий возникает дополнительный нагРев. в дифференциальный термокомпаратор, результате которого термо-ЭЛС 1-1 по образованный двумя термоэлектрическилучает приращение.разност термо-ЭЛС мп преобразовате ямп прео разователями, каждый из котоВ и Е 2 воздействует на инвео ЗО рых состоит иэ нагревателя иэ нагревателя и термотирующий вход усилителя 6,и на выходе его появляется постоянное напря- постоянного тока, два операционных усижение О=. Выходное напряжение пеРе лителя и два последовательно соединен-. менного тока 0Д) одновременно с ных ограничительных резистора, подклюэтим воздействует на вход Усилителя- Зз ченных общим выводом через нагреватель ограничителя 9, который формирует двух первого термоэлектрического преобраполярные прямоугольные импульсы со зователя к общей шине, а крайними - стабилизированными уровнями, частота ко входной шине и к выходу первого и фаза которых совпадают с частотой и операционного усилителя, ннвертирующий фазой 01(Ц, а Уровни их зависят от 10 вход которого подключен к общему вывоуровня 0ду термопар, а неинвертирующий - к исПрямоугольные импульсы с выходаточнику опорного напряжения постоянно- усилителя-ограничителя 9 поступают на го тока, инвертирующий вход второго вход управляемого делителя напРяжения операционного усилителя непосредствен, с выхода которого под воздействием на 4 но, а неинвертирующий - черезно, а неинвертирующий - через встречего управляющем входе напряжения 0=но включенные термопары подключены подаются на первый вход сумматора 5, к общей шине, о т л и ч а ю ш и й с я в котором складываются с выходным нап тем, что, с целью повышения точности, ряжением Оу 3, увеличение напряжения в него введены усилитель-ограничитель, на выходе сумматора 5 приводит к Уве 50 Управляемый делитель напряжения, сумличению термо-ЭДС Е 2 которая воз матор напряжений, конденсатор и третий действует на инвертирующий вход ОУ Зф ограничительный резистор, причем первследствие чего уменьшается его выход вый вход сумматора напряжений соединен ное напряжение, сохраняя первоначальн" с выходом управляемого делителя напрязаданный температурный Режим ДТП 2 по 55 жения, второй вход - с выходом первого его нагревателям, При этом выходное. операционного усилителя и через коннапряжение 0 ОУ 6, а следовательно, и денсатор - с общей шиной, а выход выходное напряжение преобразователя бу- через третий ограничительный резистор7 862080 8и нагреватель второго термоэлектричес. Таубе Б.С. Разработка и исследо- кого преобразователя подключен к об- ванне методов и средств высокой точщей шине, вход усилителя-ограничителя ности для автоматического измерения соединен со входной шиной, а выход - действующего и среднего значений лересо входом управляемого делителя напря-менного напряжения. Диссертация на жения, управляющий вход которого под- соискание ученой степени к.т,н. Л., ключен к выходу второго операционного ВНИИМ, 1972, с. 10,рнс. 1-4.усилителя. 2. Патент ВеликобританииИсточники информации," У 1138932, кл. О 1 Ч , опублик, принятые во внимание при экспертизе 1 о 01.01 .69 (прототип) . Составитель Д.Ходыревактор Б.Федотов ТехредА. Ач Корректо мчи Тираж 732Государственного коми о делам изобретений иМосква, Ж, Раушск сное По ета СССР открытий я наб., д 6536/40ВНИИПИ Зака 1303 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4