Преобразователь среднего значения напряжения

Союз Советски кСоциалистическикРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 й 19/002 М 7/00 аявки присоединен 23)Прнорнте стюиый комит СССРам изобретений открытий Опубликовано 23.12.81Бюллетень47Дата опубликования описания 23.12,81 аф(72) Авторы изобретени А.Е,Волынский, С.А.Рачин и А.А,Смирно 7 вител 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИ НАПРЯНЕНИЯя к преобраз 6 ия напряженияно в электроразличного наа явля" режиме Изобретение относитс1 вателям среднего эначени может быть испольэоватехнических установкахзначения.Известен преобразователь среднего значения напряжения, представляющий собой фильтр низких частот, ко входу которого в течение заданного временно го интервала периодически подключается входное напряжение, а длительность данного интервала пропорциональна тре буемому значению масштабного коэффициента устройства 11.Недостатком этого устройств ется то, что в установившемся работы величина пульсаций. на его выходе зависит от постоянной времени фильтра.Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь среднего значения напряжения, содержащий преобразователь на пряжения в ток, последовательно включенные интегратор, аналоговый запоминающий блок и масштабный преобразователь, например делитель напряжения, блок управления и три ключа, в котором вход преобразователя напряжения в ток через первый ключ связан со входом устройства, а через второй ключ - с выходом масштабного преобра" зователя, выход преобразователя напряжения в ток через третий ключ связан со входом интегратора, выход аналогового запоминающего блока является выходом устройства, а управляющие входы ключей и вход синхронизации аналогового запоминающего блока соединены с соответствующими выходами блока управления 21.Недостатком известного устройства является прямопропорциональная эави" симость между дополнительной погрешностью преобразования и показателем расстройки текущего значения периода помехи, что ограничивает область применения устройства.Цель изобретения - увеличение помехозащищенности.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь среднего значения напряжения, содержащий преобразователь напряжения в ток, последовательно включенные интегратор, запоминающий блок и масштабный преобразователь, блок управления и три ключа, вход преобразователя напряжения в ток через первый ключ соединен с входной клеммой устройства, а через второй ключ - .с выходом масштабного преобра. зователя, выход преобразователя напряжения в ток через третий ключ включен на вход интегратора, выход которого соединен с выходной клеммой устройства, а управляющие входы первого и второго ключей и вход синхронизации запоминающего блока соединены с соответствующими выходами блока управлогицеских элемента ИЛИ и блок задержки, причем вход дополнительного преобразователя напряжения в ток соединен с входом преобразо ателя напряжения в ток, а выход через четвертый ключ соединен со входом интегратора, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ИЛИ, первые входы кото" рых подключены к первому дополнительному выходу блока управления, а второй 55дополнительный выход блока управления з 892 322штабный преобразователь 5, блок 6управления, первый, второй, третийи четвертый ключи 7 и 8, 9 и 10, соответственно, первый и второй логические элементы ИЛИ 11 и 12 и блок 13задержки,Устройство работает следующим образом.8 начале первого цикла блок 6 управ 0 ления замыкает ключ 7 (замкнутое состояние клюнаобозначено на диаграмме кривой 1 Й) . В результате на входыпреобразователей 1 и 2 напряжения вток, подается входное напряжение О,искаженное аддитивной периодическойпомехой О(1) (на диаграмме изображенпростейший вид помехи, имеющий Формумеандра); алгебраическая сумма данныхвеличин показана кривой 15, На выхо",20 дах преобразователей 1 и 2 напряже-ния, в ток коэффициенты преобразоваления, введены дополнительный преобра ния которых соответственно 5 и 5зователь напряжения в ток, ключ, два устанавливаются токи, пропорциональные текущему значению сигнала (крив вая 15); по окончании переходных процессов в преобразователях 1 и 2 напряжения в ток блоком 6 управления выдается команда логическому элементуИЛИ 11 на замыкание ключа 9 (замкнутому состоянию ключа 9 соответствуеткривая 16). При этом длительность интервала замыкания ключа 9 Т (2 г+1)Т, где г щ 0,1,2 т.е. выбрана равной, как показано на диаграмме, номинальному периоду помехи Тпили больше этой величины в нечетноесоединен со вторым входом первого логи- "ислоческого элемента ИЛИ и через блок задержки - со вторым входом второго логического элемента ИЛИ.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на Фиг, 2 - поясняющие его работу временные диаграммы: изменения входного сигнала и помехи показаны на диаграмме "а", работа первого, второго, третьего и четвертого ключей поясняются соответствующими диаграммами "Ь", "с", иЮ и "е", сигналы управления (синхронизации) запоминающего блока показаны на диа.грамме "т", а изменения выходных напряжений интегратора и запоминающего блока - на диаграмме "9". Преобразователь среднего значения напряжения содержит первый и второй преобразователи 1 и 2 напряжения в ток, последовательно включенные интегратор 3, запоминающий блок Й и мас 40 45 50 55 Формируемый блоком 6 управления данный интервал поступает также на вход блока 13 задержки, в котором задерживается на время 0,5 Т и после задержки подается через логический элемент ИЛИ 12 на управляющий вход клюца 10, обеспечивая замыка" ние ключа 1 О на время Т (замкнутое состояние ключа 10 в этой части цикла показано на диаграмме кривой 17). В результате данных операций выходные токи преобразователей 1 и 2 напряжения в ток поступают на вход интегратора 3 и интегрируются, вызывая соответствующее возрастание выходного напряжения на участках 18, 19 и 20, где кривая 18 соответствует реакции интегратора 3 на выходной сигнал преобразователя 1 напряжения в ток, кривая 19 соответствует изменению выходного напряжения интегратора ввеличина Э является дополнительной погрешност ью преобразователя среднего значения, обусловленной воздействием периодической помехи нормального вида,С помощью простых математических выкладок можно показать, что р" является по сравнению с соответствующей величиной в известном устройстве величиной второго порядка малости36ИФФ).Ф,)В связи с этим, предлагаемый преобразователь обладает более высокой 19 помехозащищенностью, что позволяет использовать его для выделения и масштабирования сигналов низкого уровня на фоне периодических помех, а это обстоятельство дает возможность расши рить область возможного применения преобразователя среднего значения напряжения.формула изобретенияПреобразователь среднего значения напряжения, содержащий преобразователь напряжения в ток, последовательно включенные интегратор, запоминающийЗ 6 баок и масштабный преобразователь, блок управления и три ключа, вход преобразователя напряжения в ток через первый ключ соединен с входной клеммой устройства, через второй ключ - р . с выходом масштабного преобразователя, выход преобразователя напряжения в ток через третий ключ включен на вход интегратора, выход которого соединен со входом запоминающего блока, выход которого соединен с выходной клеммой устройства, а управляющие входы первого и второго ключей и вход синхронизации запоминающего блока соединены с соответствующими выходами блокауправления, от ли ч ающи й с я тем, что, с целью увеличения помехозащищенности, в него введены дополнительный преобразователь напряжения в ток, ключ, два логических элемента ИЛИ и блок задержки, причем вход дополнительного преобразователя напряжения в ток соединен с входом преобразователя напряжения в ток, а выход через четвертый ключ соединен со входом интегратора, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ИЛИ, первые входы которых подключены к первому дополнительному выходу блока управления, а второй дополнительный выход блока управления соединен со вторым входом первого логического элемента ИЛИ или через блок вадержкисо вторым входом второго логического элемента ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США й 3605002,кл.307-150,19752. К.УащадосЬ "ОС 5 йапдагд Чо 1 садеСепегайог из 1 пд РЙМ", журнал "Уоодафа ТесЬп 1 са 1 йерогй", ч,7, 1:" 2,1973 (прототип),