Устройство контроля амплитуды синусоидального напряжения Советский патент 1983 года по МПК G01R19/04 

:х Фг/г.Г Изобретение относится к элек-троизмерительной технике и может быть использовано в автоматике, телемеха нике и связи. Известно устройство для контроля амплитуды переменных напряжений, содержащеедва компаратора, входы которых соединены между собой и подключены к входу устройства контроля, другие входы компараторов под ключены к входам источников опорных напряжений, и два ключа, входы которых подключены.к выходу одного компаратора, два мультивибратора, . два триггера и элемент И, причем выход другого компаратора соединен через мультивибраторы с управляющим входами ключей и непосредственно с нулевыми входами триггеров, выходы ключей соединены с единичными входа ми триггеров соответственно, нулевы выходы триггеров подключены к входа элемента И, на выходе элемента И фо мируется сигнал, несущий информацию о том, что контролируемое напряжени находится в заданных пределах Недостатком этого устройства является то, что оно позволяет контролировать переменное напряжение од ной постоянной частоты. Для контрол переменных напряжений, частота кото рых измеряется в широких пределах (например, от 40 Гц до 50 кГц), так устройство не пригодно. Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля ам плитуды синусоидального напряжения содержащее компаратор амплитуды, один из входов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, выпрямитель, выход которого соединен с входом интегратора, а выход интегратора подключен к выходу устройства 2. Недостатком данного устройства является сильная зависимость скважности импульсов, поступающих на выпрямитель, от соотношения амплитуды контролируемого и уровня опорного напряжений. Скважность равна двум, когда опорное напряжение равно нулю и достигает очень больших величин, когда опорное напряжение чуть меньш амплитуды контролируемого сигнала. Выпрямитель и интегратор могут рабо тать только при ограниченной сверху скважности импульсов.Скважность импульсов, на которую они будут рассчитаны, эквивалентна некоторому сме щению порога устройства. Чем больше эта скважность-, тем меньше эквивалентное смещение порога.- Из-за нестабильности параметров выпрямителя и интегратора это смещение также будет нестабильно/ что ухудшает точность устройства. Целью изобретения является повышение точности контроля. , Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля амплитуды синусоидального напряжения, содержащее компаратор амплитуды, один из входов которого соединен с выходом источника опорного напряжения вьтрямитель, выход которого соединен с входом интегратора, а выход интегратора подключен к выходуустройства, введе.ны компаратор нулевого уровня и R.Sтриггер, причем инвертирук)щий вход компаратора амплитуды и неинвертирующий вход компаратора нулевого уровня соединены параллельно и подключены к входу устройства, второй вход компаратора нулевого уровня соединен с нулевой шиной устройства, выход компаратора амплитуды подключен, к S-входу, а выход компаратора нулевого уровня - к R,-входу Я9-триггера, выход триггера соединен с входом выпрямителя. На фиг. 1 представлена функциональ ная схема устройства контроля амплитуды синусоидального, напряжения, на фиг. 2, о 2- - напряжений в характерных точках схемы как функции времени. Устройство содержит компаратор 1 амплитуды, компаратор 2 нулевого уровня, R.S -триггер 3, источник 4 опорного напряжения, выпрямитель 5 и интегратор 6. Вход устройства подключен к параллельно coeдинeнны инвертирующему входу компаратора 1 и неинвертирующему входу компаратора 2. Второй вход компаратора 1 соединен с выходом источника 4 опорного напряжения, а второй вход компаратора 2-е шиной нулевого потенциала. Выход компаратора 1 подключен кS-входу, а выход компаратора 2 к R, -входу триггера 3. Выход триггера 3 соединен с входом ин-гегратора б через выпрямитель 5. Выход интегратора б подключен к выходу устройства. Анализ работы устройства удобно произвести, предположив, что амплитуда контролируемого сигнала Uy (фиг. 2Q) остается неизменной, а опорное напряжение (у изменяется от О ДО fJonv QyAUonwiQX-Ux)При изменении напряжения (Jon ФРОНт и спад отрицательного импульса U.) (фиг. 2(51на выходе компаратора 1 либо сближаются (когда Од возрастает), либо отдаляются друг от друга (когда (Jon уменьшается). На выходе компаратора 2 формируются импульсы и/1(,фиг. , длительность которых равна половине периода напряжения U-x и остается неизменной при ПОСТОЯННОЙ частоте (Jx. Триггер 3 воспринимает импульсы U и 0(2 и, перебрасываясь в моменты их спадов, вырабатывает прямоугольные импульсы (,фиг. 2г). Поскольку фронт импульса U-, изменяет свое

положение в пределах 1/4 периода напряжения Uy а спад остаетоя на одних и тех же временных позициях, скважность импульсов U изменяется в итоге от 2 до 4.

Уменьшение зависимости скважное- ти импульсов на входе выпрямителя от амплитуды контрюлируемого синусоидального напряжения, которое обеспечивает предложенное устройство,

позволяет ослабить требование к соотношению времен заряда и разряда емкости интегратора, повысить стабильность порога срабатывания, следовательно, точность контроля амплитуды. Точность устройства повышается,, таким образом, за счет того, что практически полностью исключается влияние параметров вьтрямителя и интегратора на порог устройства.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АМПЛИ ТУДЫ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее компаратор амплитуды, один из входов которого соединен с выходов источника опорного напряжения, выпрямитель, выход которого соединен с входом интегратора, а выход интегратора подключен к выходу устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены компаратор нулевого уровня и R.S -триггер, причем инвертирующий вход компаратора амплитуды и неинвертирующий вход компаратора нулевого уровня соединены параллельно и подключены к входу устройства, второй вход компаратора нулевого уровня соединен с нулевой шиной устройства, выход компаратора амплитуды подключен к S-входу, а выход ком паратора нулевого уровня - к R-BXOду RS-триггера, выход триггера соединен с входом выпрямителя. j

. ffff/r, fffffccg