Преобразователь параметров rl и rc-цепей в период электрических колебаний

/2 6 01 Государственный комит СССР по делам изобретений и открытий.Б.Х венский политехнический институт Заявитель(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ВЬ В ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБА ЕЙ 2 относится к ке .и предна ии измерения в электричес ческих велич ых и емкостн Изобретение магнитной техн для автоматиза троля параметр пей и неэлектр мощью индуктив электро значено и конких цеин с поых датчи реобразов, азов анни ватель не ругой па- бходимосателя на вышени койтениютров нов.Известен преобразователь параметров сложных электрических В,С,С цепей в частотно- временные сигналы, содержащий усилитель-ограничитель, измерительную. цепь, включающую усилитель постоянного тока с соответственно включенными исследуемой цепью и опорным элементомдифференциаторограничитель и интегратор-сумматорИ)Недостатком данного устройства является ограниченный диапазой изменения параметров исследуемой цепи и невысокая точность преобразования, обусловленная влиянием на функцию преобразования неидеальности операций дифференцирования и.ограничения.Наиболее близким по техничес сущности к предлагаемому изобре является преобразователь параме ЬВ и СВ; цепей в частотно-временные сигналы включающий измерительную цепь, содержащую усилитель постоянного тока, опорный элемент и исследуемую цепь, разделительную це, ключ, переключатель рода работ, компаратор, интегратор, сумматор (2).Недостатком известного устройства является нелинейность ивания В) или д параметротакже, то,что йри преобраодного параметра преобраэопозволяет контролировать драметр, что приводит к нести переключения преобразовдругой параметр преобразования в результате чего значительно снижается быстродействие.Цель изобретения - по ебыстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь параметров Ы- и ВС- цепей в период электрических колебаний, содержащий ксмпаратор, соединенный с входами интегратора и измерительной цепи, выполненной на операционном усилителе, ,во входной цепи и в цепи отрицательной обратной связи которого соот.ветственно включены исследуемая цепь и опорный элемент, а выход измерительной цепи соединен с входом клю918889 или ча, сумматор, переключатель рода работ, введены пассивный делитель, генератор коротких импульсов и запоминающий блок, причем выход интегратора подключен к первому контакту первой контактной группы переключателя рода работ, управляющий вход генератора коротких импульсов подключен к выходу компаратора и выходу пассивного делителя напряжения, а выход его - к управляющему входу ключа, о выход последнего через заминающий блок подключен к одному входу сумматора и к первому контакту второй группы контактов переключателя рода работ, другой вход сумматора соединен с выходом измерительной цепи, а выход сумматора подключен к второму контакту второй группы контактов переключателя рода работ, второй контакт первой группы контактов последнего соединен со средним выходом пассивного делителя напряжения, а оба входа компаратора соответственно соединены с управляющими контактами первой и второй групп контактов переключателя рода работ. 25На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.Преобразователь состоит из компаратора 1, интегратора 2, пассивного делителя 3. напряжения, измерительной 30 цепи 4, ключа 5 генератора б коротких импУльсов, запоминающего блока 7, сумматора 8 и переключателя 9 рода работ. Работу предлагаемого устройства рассмотрим на примере преобразования параметра Сд для параллельной Ксх-цепи.В этом случае на входе усилителя 40 постоянного тока включается исследуемая КС- цепь, а в цепи отрицательной обратной связи усилителя постоянного тока - опорный конденсатор Сф, В этом случае переключатель 9 рода работ ставится в положение преобразования параметра С .В момент включения на выходе компаратора 1 будет напряжение + Ч. На выходе измерительной цепи 4 напряже- що ние в операторной форме имеет вид 0 а" оц) = рбмк СоСкачкообразное воздействие с выхода компаратора 1 подается на вход гене ратора б коротких импульсовгде происходит выделение переднего фронта из импульса воздействия и формирование прямоугольного. импульса малой длительности. Прямоугольный импульс Ьр с выхода генератора 6 коротких импульсов поступает на управляющий вход ключа 5. С помощью генератора 6 коротких импульсов и ключа 5 из напряжения с выхода измерительной цепи 4 берется только начальный скачок, определяемый по формулеО.+ЧоЭто напряжение подается на второй вход сумматора 8 и через ключ Б,открытый сигналом с генератора б коротких импульсов, подается на вход запоминающего блока 7.На .выходе запоминающего блока 7 получаемВых Ь.М о Через переключатель 9 рода работ это напряжение проходит на первый вход компаратора 1 и сравйивается с напряжением интегратора 2, которое равно Уи =.ЙПри равенстве в момент сравнения на входах компаратора 1 получаем период колебаний равныйт=г. "При преобразовании параметра К переключатель 9 рода работ ставится в положение Кх В момент включения на выходе комнаратора 1 будет напряжение + ЧвНа выходе измерительной цепи 4 имеем напряжениеРло= щ. Это напряжжение подается непосредственно на второй вход сумматора 8 и через ключ 5 подается на вход запоминающего блока 7. С выхода запоминающего блока 7 полученное напряжение подается на первый вход сумматора 806 с,На выходе сумматора 8 получается разница этих двух поступающих напряженийц .фСкУоУ у,Через замкнутые контакты переключателя 9 рода работ на входы компаратора 1 подается два напряжения: с выхода сумматора 8 и с выхода пассивного делителя напряжения.Отсюда при равенстве напряжений на входах компаратора 2,в момент времени 1 изменится знак напряжения на выходе и будет - ц Период колебаний составит Устройство может одновременно выдавать информацию о К х в виде изменения периода и в виде амплитудотсюда где П,ф А - г -Ч(г ю) Змоосс гГ - напряжение на выходе запоминающего блока; ного значенья напряжения информацию о втором параметре СХ. С выхода запоминающего блока 7 получаемЬЧо- фи а.ч фМо5 где 0 - напряжение на выходе запоминающего блока 7;С, - опорная емкость 1Ч - опорное напряжение.При преобразовании последователь О ной ВдЬ- цепи, последнее ставится в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя измерительной цепи 4, а на вход подключается опорная индуктивность Ь, переключатель 9 рода работ .ставит" ся в положение Ьх.В момент включения на выходе компаратора имеем напряжениеЧфй ю"ы в С- ). 20 Это напряжение через ключ 5 проходит на запоминающий блок 7. На выходе запоминающего блока 7 имеем напряжение 25цв."=-.С выхода интегратора 2 на второйвход компаратора 1 чере з первую.контактную группу переключателя 9рода работ поступает напряжение 30Юь3 Ь 3. 0 О т.Напряжение с запоминающего блока7 через переключатель 9 рода работпроходит на первый вход компаратора1, где сравйивается с напряжениеминтегратора 2.В момент равенства напряженийкомпаратор 1 перебрасывается, пе.риод колебаний равен 407=2. ,При преобразовании Кпереключатель9 рода работ ставится в положение .Вх. Период определяется по форму-. 45леЬА офТ- ,При этом с выхода запоминающегоблока 7 в виде амплитуды сигналаснимается напряжениео =- А Ьо - опорная индуктивность Чф - опорное напряжение,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получать инфорчацию сразу о двух параметрах ВЬ- или ВдС- цепи, один из параметров преобразуется пропорционально периоду колебаний, второй - амплитуде колебаний.формула изобретения Преобразователь параметров ВЬ иЕС-цепей в период электрических колебаний, содержащий компаратор, соединенный с входами интегратора иизмерительной цепи, выполненной наоперационном усилителе, во входнойцепи и в цепи отрицательной обратнойсвязи которого соответственно включены исследуемая цепь и опорныйэлемент, а выход измерительной цепи соединен с входом ключа, сумматор,переключатель рода работ,о т л и ч а.ю щ и й с я. тем, что с целью повышения быстродействия, в него введеныпассивный делитель, генератор коротких импульсов и запоминающий блок,причем выход интегратора подключенк первому контакту первой контактнойгруппы переключателя рода работ,управляющий вход генератора коротких импульсов подключен к выходу компаратора и выходу пассивного делителя напряжения, а выход его - куправляющему входу ключа, выход последнего через запоминающий блок подключен к одному входу сумматора и кпервому ковтаку второй группы контактов переключателя рода работ,другой вход сумматора соединен с выходом измерительной цепи, а выход сумматора подключен к второму контактувторой группы контактов переключателя рода работ, второй контакт первой группы контактов последнего соединен со средним выходом пассивногоделителя напряжения, а оба входа компаратора соостветственно соединены суправляющими контактами первой и второй групп контактов переключателярода работ.Источники информации,принятые во внимание при,экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 457938, кл. 6 01 В 27/00, 19732, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2636663/21,кл. С 01 В 27/00, 1979.918889 Составитель Л. Сотникова лнпнова Техред М. ГергельКорректорМ.ДемчиТираж 7.19 осударств е нного лам изобретений Москва, Ж, Р Подписно омитета СССР открытий скан наб