Измерительный усилитель Советский патент 1986 года по МПК G01R19/18 

Ni

Изобретение относится к электронзмерениям и может быть использовано для передачи измерительной информации между цепями, требующими гальванической развязки.

Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот, повышение точности, уменьшение массы и габаритов путем пропускания модулированного несущего колебания через резонансный контур.

На фиг. 1 приведена структурная схема измерительного усилителя; на фиг. 2 - временные диаграммы, пояс- . няющие его работу.

Измерительный усилитель содержит входной модулятор 1, выход которого подключен к первичной обмотке разделительного трансформатора 2, вторичная обмотка которого подключена к входу уоилителя 3, выход которого соединен с входом через синхронный демодулятор А, а также генератор 5 несущей частоты и фильтр 6 низких частот., вход которого подключен к выходу демодулятора 4. Выход фильтра йизкой частоты соединен с выходной шиной и входом модулятора 7 обратной связи, выход которого соединен с обмоткой обратной связи трансформатора 2, К управляющим входам йодулятора 1, модулятора 7. обратной связи и синхронного демодулятора А подключены ..одь генератора 5 несущей частоты. 1м/раллельно вторичной обмотке трансФорматора 2 подключен конденсатор 8, образующий с ней колебательный контур, настроенный на несущую частоту.

Измерительный усилитель работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на вход модулятора 1, на управляющий вход которого подается сигнал несущей частоты, поступающий от генератора 5. Мбдулятор 1 формирует амплитудномодулированное напряжение несущей частоты, амплитуда которого изменяется пропорционально изменению входного сигнала (фиг. 2, а). Амплитудномодулированное Напряжение передается через трансформатор 2 (фиг. 2, б). Колебательньй контур, образованньй вторичной обмоткой трансформатора 2 и конденсатором 8, выделяет из напряжения вторичной обмотки синусоидальное Напряжение с несущей частотой, представляющее собой его первую гармонику (фиг. 2,в). Синусоидальное

напряжение выпрямляется думодулятором 4 (фиг. 2, г). Из этого напряжения фи.пьтр 6 низкой частоты выделяет , модулируняцее напряжение, изменяющееся пропорционально входному напряжению. Модулятор 7 обратной связи преобразует выходное напряжение преобразователя в амплитудно-модулированное несущей частоты так же. как

преобразует входной модулятор 1 входное напряжение. Амплитудно-модулиро-, ванное напряжение .с выхода модулятора 7 поступает на обмотку обратной связи трансформатора 2. Намагничивающая сила обмотки обратной связи уравновешивает намагниченную силу первичной обмотки, а их разность определяет величину напряжения на вторичной обмотке. Наличие колебательного контура во входной цепи демодулятора А позволяет увеличить несущую частоту, что позволяет уменьшить габариты и массу трансформатора 2. Повышение несущей частоты обеспечивает также возможность повышения чайтоты входного сигнала, т.е. позволяет расширить полосу рабочих частот. В измерительном усилителе за счет преобразования колебательным контуром прямоугольной формы несущего напряжения в синусоидальную уменьшается погрешность преобразования, вызванная влиянием нестабильности времени переключения ключей модуляторов 1 и 7, поскольку такая нестабильность в меньшей степени влияет на площадь синусоидального импульса (фиг. 2, д) и меньше изменяет его энергию,Погрешность от нестабильности времени переключения ключей уменьшается в7,4 -- раз,где Т- периодмодуля..п

ции, а t|, - время переключения ключей модуляторов. Благодаря настройке колебательного контура, в который входит вторичная обмотка разделительного трансформатора, на несущую частоту помеха, проникающая из цепи управлв ния через межзлектродные емкости ключей модуляторов, сдвигается по фазе на 90° по отношению к входному сигналу и сигналу управления демодулятора. Вследствие этого средневыпрямленное значение помехи поеледемодуляции и фильтрации-равно нулю.;

Таким образом, использование изобетения обеспечивает расширение полосы рабочих частот, уменьшение массы габаритов и повьш ение точности. формула изобретения Измерительный усилитель по авт. св. №364073, отличающийС я тем что, с целью расширения полосы рабочих частот, уменьшения массы и габаритов, повьгаения точности, параллельно вторичной обмотке разделительного трансформатора и входу усилителя включен конденсатор, образующий с вторичной обмоткой колебательньй контур, настроенный на .несуп ую частоту.

Изобретение относится к области электроизмерений и является дополнительным изобретением к авт. св. Н 364073. Может быть использовано для передачи измерительной информации между цепями, Требующими гальванической развязки. Цель изобретениярасширение полосы рабочих частот, повышение точности, уменьшение массы ш и габаритов - достигается пропускания модулированного несущего колебания через резонансный контур.. Для этого параллельно вторичной обмотке разделительного трансформатора 2 и входу усилителя 3 включен конденсатор 8, образукщий с -этой обмоткой колебательный контур, настроенный на несущую частоту. На чертеже также показаны: входной модулятор 1, синхронный демодулятор 4, генератор 5 несущей часотоы, фильтр 6 низких «tactoT, модулятор 7 обратной связи. В устройстве за счет преобразования колебательным контуром прямоугольной форО 9 мы несущего напряжения в синусоидальную уменьшается погрешность преобра(Л зования, вызванная влиянием нестабильности времени переключения ключей с модуляторов 1 и 7. 2 ил.

Ф(/е.2