Калибратор напряжения

З 0 БЕ СТЕН Пи саМ 1 Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ олитех ия Велиской енко СССР9.72.ССР1982,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71 ) Киевский ордена Ленинанический институт им. 50-лекой Октябрьской социалистичреволюции(57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания переменного тока. Целью изобретенияявляется повышение точности калиброванных напряжений. Цель достигается тем, что напряжения каждой изгармоник стабилизированы по среднему значению и не зависят от среднегозначения первой гармоники. Форма ичастота напряжения задается кодом,заносимым в запоминающие устройстваблока 8 запоминания. Частота устанавливается путем задания опорнойчастоты генератора тактовых импульсов 17, коэффициентом передачи управляемого делителя 18 частоты и.структурой блока 7 счетчиков; фазовые сдвиги всех напряжений устанавливаются путем предустановки в заданное состояние соответствующего 1244646счетчика импульсов блока 7 или с помощью кодов запоминающих устройств 19 блока 8. Цикл работы калибратора равен или кратен периодам переменного напряжения на выходе, куда подключены входы линейных детекторов 10 и 16. 2 ил.Изобретение относится к информационно-измерительной технике и автоматическомууправлению, в частности к калибраторам переменного напряжения, и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем и систем автоматического контроля и управления.Целью изобретения является повышение точности калибратора напряжения.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого калибратора ,напряжения с управляемым спектром; на фиг. 2 - пример построения уст ройства управления.Устройство содержит источник 1 опорного напряжения к выходу. которого подключен ключ 2, ингегратор 3, к выходу которого подключен фиксатор 4 уровня, выход которого подключен к блоку 5 цифроаналогового преобразования, включенные последовательно управляемый генератор 6, блок 7 счетчиков и блок 8 запоминания, подключенный к блоку 5 цифроаналогового преобразования и первому входу устройства, устройство 9 управления, подключенное к второму входу устройства к фиксатору 4 уровня, к управляемому генератору 6 и к блоку 7 счетчиков, а также линейный детектор 10, выход которого подключен к интегратору 3, и включенные последовательно между выходом источника 1 опор ного напряжения и блоком 5 цифроанало гового преобразования блок 11 ключей, блок 12 интеграторов и блок 13 фиксаторов уровня, а также сумматор 14, включенный между выходами блока 5 цифроаналогового преобразования и выходом устройства, блок 15 фильтров подключенный к выходу устройства и к входу линейного детектора 10, и блок16 линейных детекторов, входы которого подключены к блоку 15 фильтров, авыходы " к блоку 12 интеграторов.Управляемый генератор 6 содержитгенератор 17 тактовых импульсов иуправляемый делитель 18 частоты. Блок8 запоминания содержит запоминающееустройство 19, блок 5 цнфроаналогово го преобразования содержит цифроаналоговый преобразователь 20. Блок 9управления содержит включенные последовательно блок 21 преобразователейкода во временной интервал, счетчик 15 22 импульсов и дешифратор 23, а также преобразователь 24 кода. Входыблока 21 преобразователей кода вовременной интервал и вход преобразователя 24 кодов подключены к входу 20 устройства 9 управления, являющемусяпервым входом устройства. Выходыпреобразователя 24 кодов подключенык блоку 7 счетчиков, к генератору 17тактовых импульсов и к управляемому 25 делителю 18 частоты. Вход счетчика22 импульсов подключен к генератору17 тактовых импульсов. Выход блока21 преобразователей кода во временной интервал подключен к ключу 2, а ЗО выход дешифратора 23 - к входу фиксатора 4 уровня.Источник 1 опорного напряженияпредставляет собой стабилизированныйисточник напряжения постоянного тока, 35которое подключается к входу интегратора 3 и к блоку 12 интеграторов через ключ 2 и блок 11 ключей, когдана управляющий вход ключей поступаютуправляющие сигналы интервалы времени) ТТ,соответственно сустройства 9 управления. Блок 11ключей содержит набор ключей 25,через которые из источника 1 опор1244646 10 15 20 ного напряжения напряжение подключается к блоку 12 интеграторов, содержащему набор интеграторов 26.Блок 13 фиксаторов уровня содержитнабор фиксаторов 27 уровня, в качестве которых служит динамическоезапоминающее устройство (схема выборки - хранения), которое производит выборку и запоминание выходного напряжения интеграторов 3, 26(фиксацию уровня) в момент приходакороткого управляющего импульса сустройства управления. Блок 16 линейных детекторов, который содержитнабор линейных детекторов 28, как илинейный детектор 10 осуществляетпреобразование выходного переменного напряжения в постоянное импульсирующее напряжение, поступающее навход интегратора. Роль линейных детекторов 10 и 28 в зависимости оттребований конкретного примененияможет быть выполнена одно- или двухполупериодным выпрямителем, амплитудным детектором, детектором средних или действующих значений напряжения. Структура линейных детекторов 10,28 и интеграторов 3, 26 такова, что изменение напряжения на выходе генератора в результате интегрированияЕ опорного источника 1 противоположно по знаку изменению такового врезультате интегрирования выходного напряжения линейных детекторов 10, 3528. Управляемый генератор 6 состоит из генераторов 17 тактовых импульсов, частота которого может устанавливаться управляющим сигналом с устройства 9 управления, и управляемого делителя 18 частоты, коэффициентделения которого так же может бытьустановлен сигналом от устройства : 9 управления.Блок 7 счетчиков представляет 45 собой в общем случае набор счетчиков импульсов, например двоичный,начальная предустановка которымосуществляется сигналом от устройства 9 управления. Блок 8 эапомина ния представляет собой набор запоминающих устройств 19, роль которых могут выполнять оперативные, постоянные или перепрограммируемые запоминающие устройства. В общем случае 55 запоминающие устройства 19 имеют две группы основных входов - входы выбора адреса (эта группа входов подключена к блоку 7 счетчиков) и входы записи информации в ячейки памяти (в случае использования постоянных .запоминающих устройств эта группа входов отсутствует). На входах запоминающих устройств 19 в зависимости от содержимого выбранных кодом адреса ячеек памяти устанавливается код, Блок 5 цифроаналогового преобразователя содержит набор множительных цифроаналоговых преобразователей 20, имеющих аналоговый вход, на который подается. напряжение, и группу цифровых входов, на которые подается код, например параллельный двоичный код, На выходе каждого цифроаналого - вого преобразователя 20 устанавливается напряжение, пропорциональное произведению входных напряжений и кода, На вход устройства 9 управления, являющийся первым входом устройства, поступает сигнал (например, код) управления (установки) выходного напряжения, частоты и сдвига фаз выходных напряжений калибратора напряжения.Преобразователь 21 кода во временной интервал формирует управляющий импульс, длительность которого пропорциональна коду установки выходного напряжения калибратора, Счетчик 22 импульсов производит подсчет импульсов с генератора 17 тактовых импульсов. Дешифратор 23 формирует короткий импульс выборки для фиксаторов 4, 27 уровня, Преобразователь 24 кодов преобразует входной код установки частоты и установки сдвига фаз в код управления блоком 7 счетчиков, генератором 17 тактовых импульсов и управляемым делителем 18 частоты. (т.е, осуществляет роль интерфейса - гэеобразует, например, число-импульсный или двоично в десятичн код в двоичный). Все выходные напряжения суммируются на простом аналоговом сумматоре 14, на выходе которого можно получить переменное напряжение сложной Формы, у которого задана либо форма, либо коэффициент гармоник, либо амплитудный и фазовый спектры.Блок 15 фильтров, подключенный к выходу устройства и к входам линей.ного детектора 10 и блока линейных детекторов 16, содержит набор фильтров 29, которые отфильтровывают нужную гармонику с выхода сумматора, Таким образом, каждая гармоника фор 5 12 мируемого сигнала стабилизируется независимо ог других.,Калибратор напряжения с управляемым спектром работает циклично. Циклы задаются импульсами выборки Т,Т , формируемыми устройством 9 управления и поступающими на вход фиксаторов 4 уровня ина соответствующие входы блока 13фиксаторов уровня. За время каждогоцикла устройством управления формируется по одному из группы интервалов времени Т,Т,соответственно, которые открывают ключ 2и ключи 25 блока 11 ключей соответственно. Интервалы времени Т Тзависят от входного сигнала, поступающего на вход устройства 9 управ -ления. Счетчики импульсов блока 7.счетчиков подсчитывают импульсы свыхода управляемого генератора б.Выходной код каждого счетчика блока7 изменяется, в результате чего осуществляется опрос адресов ячеек запоминающих устройств 19, блока 8запоминающих устройств, на выходахкоторых последовательно появляютсякоды, занесенные в ячейки памяти,каждого запоминающего устройства19. Этот набор кодов представляетсобой набор значений ступенчатоаппроксимированной кривой синусоидальной формы (или, в общем случае,любой заданной). В результате навыходах цифроаналоговых преобраэова.телей 20 блока 5 цифроаналоговогопреобразования формируются соответствующие гармоники заданной частоты и фазы. Мгновенные значения этихнапряжений, представляющих собойординаты ступеней кусочно-ступенчато аппроксимированных кривых, пропорциональных произведению входногонапряжения цифроаналоговых преобразователей 20 и соответствующеговходного кода,Цикл работы калибратора равен иликратен периодам переменного напряжения на выходе, подключенном к входулинейного детектора 10 и входам блока линейных детекторов 16.Таким образом, напряжения каждойиз гармоник стабилизированы (калиброваны) по среднему значению и независят от среднего значения первойгармоники, что позволяет повыситьточность. Форма и частота напряжения на каждом иэ выходов задается44 б 4 б б 5О 30 20 25 35 40 45 50 55 кодом з ано симым в з апоминающие устройства блока 8 запоминания.Частоты гармоник устанавливаются путем задания опорной частоты генератора 17 тактовых импульсов, коэффициентом передачи управляемого делителя )8 частоты и структурой блокасчетчиков. Фазовые сдвиги всех напряжений устанавливаются путем предустаноки в заданное состояние соответствующего счетчика импульсов блока 7 счетчиков или с помощью кодов запоминающих устройств 19 блока 8. Формула изобретения Калибратор напряжения, содержащий включенные последовательно источникопорного напряжения, ключ, интегратор и фиксатор уровня, выход которого подключен к аналоговому входу блока цифроаналогового преобразования,включенные последовательно управляемый генератор и блок счетчиков, выход которого соединен с входом выбо -ра адреса блока запоминания, другойвход которого подключен к входнойклемме, выход блока запоминания соединен с цифровым входом блока цифроаналогового преобразования, блок управления, входы которого соединены склеммами для подключения источника управляющего сигнала, а соответствующие выходы - с входами управляемогогенератора, с управляющим входомключа, фиксатором уровня и входомначальной уставки блока счетчиков,линейный детектор, выход которогоподключен к соответствующему входуинтегратора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности, в него введены включенные последовательно между выходом источника опорного напряжения и соответствующимианалоговыми входами блока цифроаналогового преобразования блок ключей,блок интеграторов и блок фиксаторовуровня, а также сумматор, блок линейных д;етекторов и блок фильтров,причем сумматор включен между выходами блока цифроаналогового преобразования и выходной клеммой, кудатакже подключен вход блока фильтров,выходы которого соединены с входом линейного детектора и соответствующими входами блока линейных детекторов, выходы блока линейных детекторов подключены к соответствующим входам блока интеграторов, при этом блок управ/ Юлину Г, 7 У ф Елону 4 8 логут иу. 2 оставитель С. Черньцпеехред Н,Бонкало Редактор Н. Слободяни а ректор В. Си 6 каз 3915/51 Тираж 8 НИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, москва, Жт 35, Ра одписное ета ССС открытушская д. 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг Проектная,дэ ления выполнен на преобразователяхкод - временной интервал по числуфильтров в блоке фильтров, первыевыходы преобразователей код - времен -ной интервал объединены и подключены к входу счетчика импульсов, кудатакже подключен вход блока управления, соединенный с выходом управляемого генератора, вторые выходы преобразователей код-временной интервал 1 Осоединеныс выходами блока управления,подключенными к управляющим входамключа и блока ключей, выход счетчикаимпульсов соединен с первым входом 646 8дешифратора, второй вход которого подключен к выходу преобразователя кода, входы которого также как и входы преобразователей код-временной интервал соединены с соответствующими входами блока управления, выход дешифратора подключен к выходу блока управления, соединенного с соответствующими входами фиксатора уровня и блока фиксаторов уровня, а выходы преобразователя кодов подключены к выходам блока управления, соединенным с входами управляемого генератора и счетчика импульсов.