Преобразователь параметров нерезонансных трехэлементных двухполюсников в напряжения

(22) Заявлено 15.02,73(2 82662/26(51) М 1 с 13/20 с присоедине заявки осударстаоиныи комитетСовета Министроа СССРоо делам изобретенийи открытий(7 ) Заявитель зенский технический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВЕРЕЗОНАНСНЫХ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЪХ ДВУХПОЛЮС НИ К В НАПРЯЖЕНИЯ . относится к контрольноехнике и может быть исИзобретенизмерительно зовано д томатического измеререхэлементных двухполюсия параметро нико Изв формиров рый через вухполя пос ой о слемент читанияинвертиртель, з о известный преоб я сложностью й н йствием вследстви редного установлквазиравновесия разовательедостаточныме необходимоения несколькихизмерительной Однактличаетс быстродести поочесостояний етров нерезонанполюсников вмирователь 1 схемы. естен преобразователь, содержащийатель опорного напряжения, котоопорный элемент (исследуемый юсник) подключен к входу усилитеянного тока, в цепь отрицательтной связи которого включен исый двухполюсник (опорный элеифференциаторы, интеграторы, огль напряжений, устройство для вы напряжений, сумматор напряжений ующий масштабный преобразовадатчик интервала времени, ключ. Целью изобретения является повышениебыстродействия и упрощение преобразователя.Для этого выход усилителя постоянно го тока соединен с одним входом вычитателя напряжений непосредственно, а с другим - через последовательно соединенныепервый дифференциатор, ключ, управляемыйот задатчика интервала времени, и первый 10 интегратор, выход устройства для вычитания напряжений подключен к одному входусумматора напряжений, другой вход которого через инвертируюший масштабный преобразователь соединен с выходом первого 5 дифференциатора непосредственно и черезвторой дифференциатор и ограничитель напряжения подключен к входу второго интегратора.Изобретение пояснено чертежами.20 На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 временные диаграммы,Преобразователь парамсных трехэлементных двух25 напряжение содержит фор493021Йц о где ая ди диффер ая инт фферейцированйя нциатора 9,грирования втоа 11,0 ( 1 ) = 3 Сстоян орого остоян рого ин 0гратожение опорного напряжения, задатчик 2 интервала времени резистор 3 на входе усилителя постоянного тока 4, в цепь отрицательной связи которого включен исследуемый двухполюсник, представляющий собой последовательное соединение конденсатора 5 и параллельной цепи, состоящей,из конденсатора 6 и резистора 7, дифференциаторы 8 и 9, ограничитель напряжения 10, интеграторы 11 и 12, ключ 13, инвертирующий масштабный преобразователь 14 вычитатель напряжений 15 и сумматор напряжений 16.Преобразователь работает следующимобразом. 15По поступающей извне команде "Пуск" запускается формирователь 1 и запускается задатчик 2, При этом скачок постоянного напряжения амплитудой Е с выхода фор 20 мирователя 1 через резистор 3, сопротивление которого равно К , используемый ворассматриваемом случае в качестве опорного элемента, поступает на вход усилителя 4, в цепь обратной связи которого включен исследуемый друхполюсник, представляющий собой последовательное соединение конденсаторов 5, емкость которого равна С и параллельной цепи, состоящей из кон 130 денсатора 6, емкость которого равна С и резистора 7, сопротивление которого равно Я.Выходное напряжение Оусилите 1ля постоянного тока 4 имеет вид ЗЬ 40Напряжение О ( 1 ) поступает на вход первого дифференциатора 8.Выходное напряжение Ц () дифференциатора 8 пропорционально скорости изме О нения его входного напряжения, которая й как это видно из выражения для напряжения(), по истечении интервала вре 1мени Тоба 2 пРактически опРеделЯ- ется емкостью С конденсатора 5 и не зависит от параметра Я резистора 7 и емкости С конденсатора 6 исследуемого двухполюсника.Напряжение 0 ( ) определяется вы 2 ражениемЕ 1 Е 7 ЕО)= + - -(8 сРо ,С, В,С,4ггде 19 - постоянная дифференцирования первого дифференциатора 8.По истечении интервала времени Т ,о т. е. практически после окончания перер-. ходного процесса напряжениец )2 С,йооднозначно определяется параметром Сисследуемого двухполюсника (- время, отсчитываемое от момента= Т ).оДля получения напряжения, однозначно определяемого параметром С исследуемого двухполюсника, из напряжений 0формируется напряжение О ()К1-Ю ВС), которое при) ТСо однозначно определяется параметром С (К - коэффициент преобразования). При этом используется то обстоятельство, что реакцией второго дифференциатора 9 на скачок напряжения амплитудойЕо1 + 1( ), поступающего на его вход, является импульс напряжения положительной полярности и очень малой длительности, а реакцией дифференциатора 9 на напряженией со 2(1-кс ) поступающее на его вход одновременно со скачком напряжения, является отрицательное напряжение, изменяющееся по экспоненциальному закону с постоянной времени РСОграничитель напряжения 10 пропускает на вход второго интегратора 11 только отрицательную составляющую выходного напряжения второго дифференциатора 9, вследствие чего выходное напряжение второго интегратора 11 пропорционально интегралу лишь от отрицательного экспо-ненциального напряжения на выходе второго дифференциатора 9, т. е. 0 Я)п-Са493021 6нение резистора и параллельной цепи, содержащейрезистор и катушку индуктивности. В этом случае опорным элементом является образцовая катушка индуктивности,При преобразовании параметров двух- полюсников, представляющих собой параллельное соединение резистора и последовательной цепи,(содержащей резистор и конденсатор, а также параллельное соединение катушки индуктивности и последовательной цепи, содержащей резистор и катушку индуктивности, исследуемый двухполюсник включает во входную цепь усилийтеля постоянного тока 4, в цепь отрицательной обратной связи которого включает соответственно опорный конденсатор или опорный резистор.Измерив интервалы времени, за которые интегралы от выходных напряжений преобразователя получают заданные приращения, можно получить (при необходимости) цифровые эквиваленты, связанные с величинами выходных напряжений преобразователя обратно пропорциональными зависимостями. Преобразователь параметров нерезонан- сных трехэлементных двухполюсников в напряжения, содержащий формирователь опорного напряжения, который через опорный элемент (исследуемый двухполюсник) подключен к входу усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включен исследуемый двухполюсник (опорный элемент), дифференциаторы, интеграторы, ограничитель напряжений, вычитатель напряжений, сумматор напряжений, инвертирующий масштабный преобразователь, задатчик интервала времени, ключ, отличающийся тем,что,с целью повышения быстродействия и упрощения преобразователя выход усилителя постоянного тока соединен с одним входом вычитателя напряжений непосредственно, а с другим - через последовательно соединенные первый дифференциатор, ключ, управляемый от задатчика интервала времени, и первый интегратор, выход вычитателя напряжений подключен к одному входу сумматора напряжений, другой вход которого через инвертирующий масштабный преобразователь соединен с выходом первого дифференциатора непосредственно и через второй дифференциатор и ограничитель напряжения подключен к входу второгс интегратора.) 5 )= однозначно определяется параметром Ц исследуемого двухполюсника,Предложенный преобразователь также позволяет получить напряжения, пропорциональные параметрам двухполюсника, представляющего собой последовательное соедиоднозначно определяется параметром С исследуемого двухполюсника. После окончания переходного процесса(Т ) выходное напряжение усилите 5Оля постоянного тока 4 определится какЕ 1 Е Т,О -+ й) 0 оЯ, сй, сй,10 для выделения из этого напряжения составляющейо Впредварительно формиР,). ю т руются напряжения и О й,На выходе интегратора 12 формируетсяр (й lнапряжение й а при условии равенст.С 9 ВОва постоянной интегрирования первого ин- О тегратора 12 и постоянной дифференцирования дифференциатора 8, Интегратор 12 осуществляет интегрирование выходного("о 1напряжения О (Ф) = - . ди 4 ферен- йй2 С,йциатора 8 после того, как по сигналу с выхода задатчика интервала времени 2 откроется ключ 13. Задатчик интервала времени 2 срабатывает через интервал време ни Т после запуска.Е ТНапряжение-- г- формируется из наопряжения ) () на выходе инверти 35рующего масштабного преобразователя 14"Тс коэффициентов передачи 2-. С выхода вые 91 й читателя 15 снимается напряжение О ()94равное разности напряжений О ( й ) и 4 О рф 1, поступающих на входы вычитателя 1. 5а причем 45С выхода сумматора напряжений 16снимается напряжение О ( 1 ), равноесумме напряжений О ( й ) и -оо4 С 9 Опоступающих на входы сумматора напряжений, причем Предмет изобретения493021 ставитель знецо актор д,3 иньковокий Техред Л,семенч Чиюоноиа орректо зд. 1 й Я аказ одписио Ц 1111 И 11 редириятие Гатент, Москва, Г, Бережковская иаб 2 осударствеииого к по делам изобре Москва, 13035,Т" раж 902 митета Совета Мииис ений и открытий Раущская иаб 4