Преобразователь среднеквадратического значения напряжения

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ 63784/2-летия Великой Окапистической революсо В.В. Терех,Г. Струнин(54) ПРЕОБЧЕСКОГО ЗН ое свидетельство СССРкл, С 01 К 19/02, РАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ.(57) Изобретение относится к области измерительной техники. Пель изобретения - повышение линейности преобразования путем изменения обратно пропорциональной функции преобразования на прямо пропорциональную. Преобразователь содержит регулятор 1 переменного напряжения, усилители 2 и 9 переменного напряжения с закрытым входом, термопреобразователи 3,6 и 10, вычитатели 4 и 7, делитель 8 напряжения, усилитель 1 некомпенсации и источник 5 опорного напряжения с соответствующими связями. Принцип действия преобразователя основан на компенсации частотной погрешности основного усилителя 2 с помощью аналогичного дополнительного усилителя 9 путем установки при настройке преобразователя коэффициента передачи делителя 8 напряжения равным 1/2 К, где К - коэффициент усиления основного усилителя 2, численно равный коэффициенту усиления дополнительного усилителя 9, 3 ил,3 1499246Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения.Цель изобретения - повышение линейности преобразования путем изменения обратно пропорциональной Функции преобразования на прямо пропор Оциональную за счет введения дополнительного корректирующего канала преобразования,На Фиг. приведена блок-схемапредлагаемого преобразователя; на 5фиг.2 - пример выполнения регулятора; на Фиг.З - делители напряжения,образованные Фотоприемниками оптронов,Частотная погрешность регулятора 1 в это выражение не входит, так как он тестируется постоянным напряжением Б.Выходное напряжение 1 регулятора 1 поступает на вход усилителя 2, выходное напряжение 1 которого равно11 11( й ) 1 вх1 Р"1 с(1 + + ф,у ) (1+),"(3 20Преобразователь содержит (Фиг.1) регулятор 1, вход которого подключен к входу преобразователя, усилитель 2, вход которого подключен к выходу регулятора 1, термопреобразователь 25 3, подключенный своим входом к выходу усилителя 2, вычитатель 4, к первому входу которого подсоединен выход термопреобразователя 3, источник 5 опорного напряжения,- тер мопреобразователь 6, вход которого подключен к источнику 5 опорного напряжения, вычитатель 7, к первому входу которого подключен выход термопреобраэователя 6, а также делитель 8 напряжения, усилитель 9, термопреобразователь 1 О, соединенные последовательно, и усилитель. 11 не- компенсации. Вход усилителя 11 не- компенсации подключен к выходу вы читателя 7, а его вход соединен с управляющим входом регулятора 1; тестовый вход которого подключен ке источнику 5 опорного напряжения. Выход термопреобразователя 10 подключен к второму входу вычитателя 4, выход которого соединен с вторым входом вычитателя 7, вход делителя 8 напряжения подключен к выходу усилителя 2, а тестовый выход регулятора 1 соединен с выходом преобра" эователя, Регулятор 1 (фиг.2) может быть выполнен, например, на оптронах 12-15 светоизлучатели 16-19" которых по два включены в цепи коллекторов транзисторов 20 и 2 дифференциального усилителя, Оптроны име" ют каждый по два фотоприемника например, фотореэистора: оптрон 12 -фотоприемники 22-1 и 22-2, оптрон13 - 23-1 и 23-2, оптрон 14 - 24-1и 24-2,н оптрон 15 - 25-1 и 25-2,которые образуют два управляемыхсветоизлучателя 16-19 делителя напряжения (фиг.З), Вход делителя напряжения, образованного Фотоприемниками 22-1, 23-1, 24-1 и 25-1. подключен к входу, а его выход - к выходурегулятора 1. В свою очередь входделителя напряжения, образованногофотоприемниками 22-2, 23-2, 24-2и 25-2, подключен к тестовому входу,а его выход - к тестовому выходу регулятора 1, а вход дифференциальногоусилителя - к управляющему входу регулятораДелитель 8 напряжения может бытьвыполнен в виде пассивного частотнозависимого звена,Преобразователь работает следующим образом.Входное переменное напряжениепоступает на вход регулятора 1выходное напряжение 1, которого рав-но О = вакф 1 р ( +ек+3 ) фгде 1 р. - коэффициент передачи регулятора 1;- погрешность коэффициентапередачи регулятора 1,обусловленная изменениемтемпературы и других факторов окружающей среды;1, - частотная погрешность коэффициента передачи регулятора 1.На тестовый вход регулятора 1 пос" тупает постоянное напряжение Бд от источника 3 опорного напряжения. При этом на тестовом выходе регулятора 1 напряжение 1равно1тт(2)ац - ф ., ( .07 , 14992468 .где Е - коэйдициент передачи тер- ряжение предлагаемого преобразовате 6мопреобразователя б; ля прямо пропорционально среднеквадУ погрешность коэффициента, ратическому значению входного перепередачи термопреобразова-: менного напряжения, Кроме того,онотели 6.5практически не зависит от погрешносВыходное напряжение И вычитателя тей коэффициентов передачи регулято равно ра, усилителей и термопреобразоватечИ, =И,-Иь. Оз)Оформула изобретения 01 0 - И = 0 или ИИ. (14) 12фф 2 1 чо 1 Иеу(18) Выражение (18) показывает, что в отличие от известного выходное напНапряжение И, поступает на вход усилителя 1 некомпенсации, который изменяет коэйджциент 1 с 4 передачи регулятора 1. Это изменение коэ 4 Аициента передачи Ер происходит до момента 5 Равенства нулю напряжения И, т.е. С учетом этого можно записать(16)И, ( +)30Подставляя значение 1 в уравнение (15), получают выходное напряжение Иму преобразователя"Г 2 ,1+2 Уц+ вн 2 Ч (1+21 и+ртп+2 У 1 ге) . 35Пренебрегая величиной 2второго порядка мапости, получают, чтовыходное напряжение преобразователяравно40 Преобразователь среднеквадратического значения напряжения, содержащий регулятор, вход которого подключен к входу преобразователя, усилитель некомпенсации и источник опорного напряжения, выходы которых подключены соответственно к управляющему и тестовому входам регулятора, первый и второй усилители, к выходам которых подключены соответственно пер первый и второй термопреобразователи, выходы которых соединены с входами первого вычитателя, и делитель напряжения, выход которого подключен к входу второго усилителя, вход первого усилителя соединен с выходоМ регулятора, а тестовый вЫход регулятора соединен с выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения линейности преобразования, в него дополнительно введены второй вычитатель и третий термопреобразователь,причем вход третьего термопреобразователя подключен к источнику опорного напряжения, :его выход соединен с первым входом вто" рого вычитателя, второй вход которого подключен к выходу первого вычитателя, вход усилителя некомпенсации присоединен к выходу второго вычитателя, а вход делителя напряжения подключен к выходу первого усилителя.1499246ю муг оставитель С. Вейский ехред А,Кравчук Корректор О.: Ципле едактаказ 4686/43 Тираж 713 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101