Дифференциальный указатель Советский патент 1983 года по МПК G01R19/10 

Изобретение относится к технике, а именно ;К дифференциальным указателям, и може;т быть использовано в метрологических установках для проверки масштабных/устройств. Известен дифференциальный указатель, сс держащий последрвательно / включ.енные первый блок сравнения, два входа -которого соединены с вход ными клеммами, второй регулиру{ощий блок,, .синхронный детектор, Управляю .щий вход которогр через, .-формирователь .компенсирующего напряжения соедине:н с выходом суммато.ра, и .усили: отеЛьпреТоянного тока, причем входы с.уммат.Ора соединены с входами перво го блока сравнения, .последовательно , соединеннь1е первый регулирующий блок .вход которого соеди.нен с перВым входом первого .блока сраВ;Нения, произв.одитель,. второй блок : сравнения и усилитель -рассогласования, выход которого соединен ,с управляющими входа :ми первого и второго, регулирующих. .. блоков , при. этом .второй вход второ;го блока сравнения соединен с источником опо.рного напряж.ения С 11.. . Недос.т.атком данного дифференциаль ног.о указателя является низ.кая точность, обусловленная конечным значением коэффициента подав.ления синфазного сигнала первого бл°ка сравМнения. ;.; -. . . . .. .... :. :Наи.более близким по технической оущности к изобретениюявляется диф, ф.ёренциальный указатель, содержащий первый блок сравне.ния,: .два входа которого соединены с входными клемма. .ми,: а. выход - через синхронный детек тор соединен с усилителем постоян.ного тока., .выход которого .является , выходом указателя, последовательно соединенные первый регулирующий блок вход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, преобразоеатель,. выход которого .соеди:н.ен с первым входом -второго блока сравнения, .второй вход которого соединен, с источником опорного напря ж.ения, и усилитель рассогласования, выход:которого.соединен с управляюЕцими входами--первого и .в .торог.о регулирующих блоков. Выход второго ре гулирующего блока; соединен с выходом первого блока сравнения, а выход - с входом синхронно.го детектора 22 Недостатком изв.естногЬ дифференци альноГо указателя является погрешность измерения, обусловленная конеч .ным значением коэффициента подавлеНИН синфазногосигнала перрого блока сравнения. Цель изобретения - повышение точности измерения. . Поставленная цель достигается тем, что в .дифференциальный указа- тельу содержащий первый блок сравнения, два входа.которого соединены с входными клеммами, и синхронный детектор, управляющий вход которого через формирователь ког;мутирующего напряжения соединен с первым входом первого блока сравнения, а. выход через усилитель постоянного тока, соединен с выходной клеммой, а также последов .тельно соединенные первый регулирующий блок, вход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, преобра- -эователь, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, и усилитель рассогласования,, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго регулирующих блоков, причем вход второго регулирующего блока соединен с выходом первого блока сравнения, а его выход - с входом синхронного детекTdpa, дополнительно введены повториг тель напряжения и элемент развязки, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, а выход - р входом второго регулирующего блока, причем вход повторителя напряжения соединен с опорным входом первого блока сравнения, а выход - с входаьад формирователя коммутирующего напряжения и первого регулирующего блока, а также с третьим входом первого блока сравнения. . В качестве элемента развязки может быть использована оптронная парч(. ... & .. На чертеже приведена блок-схема дифференциального указателя. . Устройство содержит первый блок 1 сравнения, два входа которого соединены с входными клеммами, и синхронный детектор 2, управляющий .вход которого соединен с выходом формирователя 3 коммутирующего напряжения, а . выхрд - через усилитель 4 постоянноно тока соединен с выходной клеммойа также последовательно соединенные первый регулирующий блок 5,.Цреобразователь б, выход которого соединен с первым входом второго блока 7 сравнения, второй вход которого соединен с источником 8 опорного напряжения, и усилитель 9 рассогласования, выход которого соединен с упра вляющими входами первого 5 и второгоЮ регулирующих блоков, вход втррого регулирующего блока 10 соединен с выходом первого блока 1 сравнения через элемент 11 развязки, а его выход с входом синхронного детектора 2, причем вход повторителя 12 напряжения соединен с опорным входом первого блока 1 сравнения, а выход - с входами формирователя 3 коммутирующего напряжения и первого регулирующего блока 5, а также с третьим входом первого блока сравнения.

Дифференциальный указатель рабО тает следующим образом.

На вход первого блока 1 сравнения поступает разность входных напряжени и напряжение повторителя 12 напряжения. Относительно третьего входа первого блока 1 сравнения - его общей шины, - соединенного с выходом повторителя 12 напряжения, на выходе первого блока 1 сравнения выделяется разность входных напряжений, а относительно общей шины повторителя 12 напряжения, являющейся общей для всех остальных блоков дифференциального указателя - сумма разности входных напряжений и выходного напряжения повторителя 12. Выходное напряжение элемента 11 развязки определяется лишь первой составляющей, т.е. разностью входшх напряжений. , Однако при этомкоэффициент передачи 11 развязки за счет паразитных составлякяцих должен быть менее значения где МЕФС - коэффициент подавленияГсинфазного сигнала первого блока сравнения. Этим требованиям в качестве элемента развязки удовлетворяет оптронная пара. Повторитель 12 напряжения обеспечивает изменение напряжения питания первого блока 1 сравнения в такт с измеиением синфазного входного напряжения. Дифференциальн указатель измеряет относительную разность входных напряжений, для чего 6ЛО1/И 5-10 осуществляют нормирование выходного напряжения элемента развязки и представляют собой автоматическую систему регулирования коэф.фициента усиления, НОр шрова(1ное. разностное напряжение преобразуется с помощью синхронного детектора 2, управляемого выходным напряжб нием формирователя 3 коммутирующего напряжения, и усиливается усилителем 4 постоянного тока.

Выходное напряжение первого блока сравнения 0 в случае равенства входных напряжений , и относительнаяпогрешность измерения сГопределяются соответственно выражениями

11 - и -п О

VJ/4nU.-VJnT - .

. гмрй,, м„л„

cqc

(jc .. - ;:-.;--;; :.. --.V ;;

Можно показать, что величина Коэффициента подавления синфазного сигт

нала первого блока сравнения Мрфр в данном дифференциальном указателе больше в раз по сравненик) с ко- . эффициентом подавления синфазного сигна1ла первого блока сравнения в известном устройстве/ где К,ц- ко- ; эФфициент передачи повторителя 12 напряжения. Поскольку коэффициент

5 передачи повторителя напряжения Кj

.в широком диапазоне частот мржет , быть близким по величине к единице, То погрешность измерения (Г оказывается существенно меньшей, чем в- . известных дифференциальных указате- лях. . ..„ - ,.., : .-:; . , Таким Образом, предлагаемое изобретение позволяет за .счет введения дополнительного повторителя напряжения и элемента развязки немного повысить точность измерения за счет увеличения коэффициента. подавления синфазного сигнала.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ, содержащий первый блок сравнения; два которого соединены с входными клеммами, и синхронный детектор, управляющий вход которого через формирователь коммуТирукяцего напряжения соединен с первым входом первого блока сравнения, а выход через усилитель постоянного тока соединен с выходной клеммой, а также последовательно соединенные первый регулирующий блок, вход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, преобразователь,выход которого соединен с первьм входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, и. усилитель рассогласования, выход которого соединен с управляквдими входами первого и .второго регулирующих блоков, причем вход второго регулируквдего блока соединен с выходом первого блока сравнения, а его выход - с входом синхронного детектора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно введены повторитель напряжения и W элемент развязки, вход которого соег динен с выходом первого блока cjiaBс нения, а выход - с входом второго регулируквдего блока, причем Ьход S-повтбрителя напряжения соединен с с опорным входом первого сравнения , а выход - с.входами формирователя коммутирующего напряжения и первого регулирующего блока, а также с третьим входом первого блока сравнения. СХ5 О ОО СО