Амплитудно-дифференциальный нульорган

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц 892417(51)М К 3С 05 В 1/01 Н 03 К 5/24 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(71) Заявители Пензенский завод-ВТУЗ при Заводе ВЭМ и Филиал Пензенского политехнического института(54) АИПЛИТУДНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ НУЛЬ-ОРГАН Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может бытьиспользовано в приборах допусковогоконтроля комплексных сопротивлений,мостах и компенсаторах переменноготока,Известен амплитудно-дифференциальный нуль-орган для сравнения двухсинусоидальных напряжений по амплитуде, когда одно из них остается неизменным в процессе уравновешивания,содержащий по числу сравниваемых напряжений два блока согласования,выход одного из которых через первыйдвухполупериодный выпрямитель и 15фильтр подсоединяется к первому входублока сравнения, выход второго блока согласования через второй двухполупериодный выпрямитель и аттенюатор подключается ко второму входу 20блока сравнения. Выход схемы сравнения соединен со входом индикаторасоотношения амплитуд, состоящего изпоследовательно подключенных усилителя переменного тока, двухполупериодного выпрямителя и реле 1).Однако в таком устройстве имеет место ограниченное быстродействие, а именно: результат сравненияполучается эа время, равное не ме нее 0,5-025 периода частоты, изменяющегося в процессе уравновешивания напряжения.Известен амплитудно-дифференциаль; ный нуль-орган, содержащий два блока согласования, выход одного из которых через первый двухполупериодный выпрямитель, фильтр и делитель на" пряжения подключен к одному из входов блока сравнения, выход второго блока согласования соединен параллельно через усилитель-ограничитель и блок временной задержки с управляющим и через второй двухполупериодный выпрямитель и аттенюатор со вторым сигнальным входом блока сравнения 2).Недостатком этого устройства является то, что данное устройство позволяет получить информацию о соотношении амплитуд двух сравниваеьих сигналов, но не дает информацию о соотношении каждой из составляющих (синфазной и квадратурной) одного иэ сигналов и амплитуды другого сигнала, взятого за опорный, кроме того, информация получается только о качественном соотношении (т.е. какой иэ сигналов больше или меньше), но отсутствует информация о количест"510 15 20 25 30 40 45 50 55 60 65 венном отношении, т. е, во сколькораз больше или меньше.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем получения цифровой информации о соотношении амплитуд составляющих одного из сигналов с амплитудой второго сигнала.Укаэанная цель достигается тем,что в амплитудно-дифференциальныйнуль-орган, содержащий два блокасогласования, выход первого из которых через двухполупериодный выпрямитель, фильтр и делитель напряжения соединен с первым входом блокасравнения, выход второго блока согласования через второй двухполупериодный выпрямитель и аттенюатор соединен со вторым входом блока сравнения, введены два формирователяимпульсов и реверсивный счетчик,причем выход первого блока согласования через первый формировательимпульсов соединен с первым управляющим входом реверсивного счетчика, счетный вход которого подключенк выходу блока сравнения и первомууправляющему входу делителя напряжения, выход второго блока согласования через второй формировательимпульсов соединен со вторым управляющим входом делителя напряжения,с управляющим входом блока сравнения и со вторым управляющим входомреверсивного счетчика,Такое конструктивное решение обеспечивает получение цифровой информации о соотношении каждой из составляющих (синфаэной и квадратурной)одного из сигналов и амплитуды другого сигнала, взятого за опорный.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; наФиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит (фиг. 1) блоки1 и 2 согласования, двухполупериодные выпрямители 3 и 4, Формирователи 5 и б импульсов, фильтр 7, делитель 8 напряжения, аттенюатор 9,блок 10 сравнения, реверсивный счетчик 11.Амплитудно-диФференциальный нульорган работает следующим образом.Напряжения Б и (фиг. 2, строка а ) через блоки 1 и 2 согласования и через двухполупериодные выпрямители 3 и 4 подаются на Фильтр 7и аттенюатор 9 соответственно, Навн)коде Фильтра 7 получают постоянное напряжение о(фиг. 2, строкаЬ ),на выходе аттенюатора 9 - пульсирующее напряжение (Фиг. 2, строка Ь ),ослабленное навеличину, равную потерям напряжения У в фильтре 7.Кроме того, найряжение 01(фиг,2,строка а) с выхода блока 1 согласования поступает на первый формирователь 5 импульсов. Короткие импульсы с выхода первого формирователя 5импульсов поступают на первый управляющий вход реверсивного счетчика 11.Напряжение О, (фиг. 2, строка 4 )с выхода блока 2 согласования поступает на второй формирователь б импульсов.В начальный момент времени коэффициент передачи делителя 8. напря 1жения равен в ,где и - количествоидискретных уровней сигнала Б(Фиг.2,строка Ь ). В момент 1 прохождениясигналачерез нулевой уровень(фиг. 2, строка а ) с выхода второгоформирователя б импульсов короткийимпульс (фиг. 2, строка д ) поступает на первый управляющий вход делителя 8 напряжения, на управляющи:вход блока 10 сравнения и на второйуправляющий вход реверсивного счетчика 11, По этому импульсу начинается сравнение сигналов д и Б(фиг. 2, строка Ъ ), коэффициент передачи делителя 8 напряжения увели 1чивается на величину - реверсивиный счетчик начинает считать на сложение.В момейт равенства сигналов Боикороткий импульс (Фиг. 2, строка 1 ) с выхода блока 10 сравненияпоступает на счетный вход реверсивного счетчика 11 и на второй управляющий вход делителя 8 напряжения,коэффициент передачи которого приэтом мгновенно увеличивается на ве 1личину - (Фиг. 2, строка Ь ) и остается постоянным до поступления следующего импульса с выхода блока 10сравнения на второй управляющийвход делителя 8 напряжения, т.е. домомента ближайшего равенства сигналов Ч и У. В момент 11 прохождения сигнала 1) через нулевой уровенькороткий положительный импульс(фиг. 2, строка с) с выхода первогоФормирователя б импульсов поступает на первый управляющий вход делителя 8 напряжения, на управляющийвход блока 10 сравнения и на второйуправляющий вход реверсивного счетчика 11. Показание т реверсивногосчетчика 11 в момент т.равно отношению квадратурной составляющей сигнала Б к амплитуде сигнала О умноженному на число и, т.е.КЬОщ = в .и и,и О,В момент 1, когда сигналдостигает своего экстремального значения (фиг. 2, строка а ), второй формирователь б импульсов формирует короткий импульс отрицательной полярности (фиг. 2, строка 3 ), которыйпоступает на первый управляющийвход делителя 8 напряжения, на управляющий вход блока 10 сравнения ина второй управляющий вход реверсивного счетчика 11. С приходом этогокороткого импульса на второй управляющий вход реверсивного счетчика 11он начинает работать на вычитание,а коэффициент передачи делителя 8напряжения мгновенно уменьшается навеличину шага дискретности и остается постоянным до поступления импульса с выхода блока 10 сравненияна второй управляющий вход делителя8,т.е. до момента ближайшего равенства сигналов Поп и Ба.В момент 1 д, когда сигнал П, проЛходит через - , первый формировательб импульсов фсрмирует короткий импульс отрицательной полярности .(фиг. 2, строка с ), который поступает на первый вход делителя 8напряжения, на управляющий вход блока 10 сравнения и на второй управляющий вход реверсивного счетчика 11.Показание Р реверсивного счетчика 11в момент времени 14 равно отношениюамплитуды синфазной составляющейсигнала Ба к амплитуде сигнала 01,умноженному на число п, т,е.гОсоааи - и,и 0 тгде 6 = к:к - количество импульсов с выхода нуль-органа от моментадо момента(фиг. 2);-количество импульсов за время между моментами 1 иИспользование предлагаемого устройства в цифровых мостах, компенсаторах, а также систем автоматизированного контроля и управления технологическими процессами позволяетзначительно повысить их быстродейст"вие.формула изобретенияАмлитудно-дифференциальный нульорган, содержащий два блока согласования, выход первого из которыхчерез двухполупериодный выпрямитель,фильтр и делитель напряжения соединен с первым входом блока сравнения,выход второго блока согласования через второй двухполупериодный выпрямитель и аттенюатор соединен со вторымвходом блока сравнения,о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностейустройства, в него введены два формирователя импульсов и реверсивный20 счетчик, причем выход первого блокасогласования через первый формирователь импульсов соединен с первымуправляющим входом реверсивногосчетчика, счетный вход которого под"ключен к выходу блока сравнения ипервому управляющему входу делителянапряжения, выход второго блока согласования через второй формирова"тель импульсОв соединен со вторымуправляющим входом делителя напряжеЗОния, с управляющим входом блокасравнения и со вторым управляющим,входом реверсивного счетчика,Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 223875, кл. 6 05 В 1/01. 06.08.68.2, Авторское свидетельство СССР Р 341003, кл, 6 05 В 1/01, 05.0 б.72.892417 ставитель В. Шагуринхред И. Гайду Коррект актор И. Юрковецкий каз 11257/71 П сноССР 11303 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ТирВНИИПИ Госудапо делам изМосква, Ж943 твенног ретений Раушска омитета открыти аб., д,