Генератор-калибратор Советский патент 1987 года по МПК G05F1/40 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходимы источники калиброванных переменных напряжений в широком частотном и динамическом диапазонах, в частности в качестве образцового источника сигнала для поверки вольтметров, масштабных преобразователей, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 926634.

Цель изобретения - повышение точности в расширенном диапазоне частот устройства путем уменьшения частотной погрешности от влияния реактивной нагрузки.

На чертеже изображена структурная схема генератора-калибратора.

Генератор-калибратор содержит опорный источник 1, генератор 2, связанный через реле 3 времени с блоком 4 управления, выход которого соединен с реле 5 и через его замыкаюшие контакты 6 с дополнительным реле 7, последовательно соединенные запоминающий узел 8, сумматор 9, усилитель 10, регулирующий элемент И и усилитель 12 мощности, а также первый 13 и второй 14 преобразователи, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора 9, причем вход аттенюатора 15 соединен с общей точкой усилителя 12 мощности и первого преобразователя 13, а выходная клемма устройства через размыкающие контакты 16 дополнительного реле 7 соединена с входом дифференциального усилителя 17, выход которого через размыкающие контакты 18 соединен с запоминающим узлом 8, а второй вход через первый 19 и второй 20 индуктивные делители, третий преобразователь 21 и сумматор 22 связан с опорным источником 1, причем общая точка индуктивных делителей 19 и 20 соединена с входом второго преобразователя и переключателем 23 дополнительного реле 7, а выход генератора 2 через переключатель 23 связан с регулирующим элементом 11. Кроме того, выход аттенюатора 15 через дополнительный аттенюатор соединен с выходом устройства, а входы управления первого 19 и второго 20 индуктивных делителей и аттенюаторов 15 и 24 связаны с соответствующими выходами блока 25 управления напряжением, вход которого соединен с вторым дополнительным реле 26 и выходом первого дополнительного реле 27 времени, вход которого объединен с входами блока 4 управления и вторым дополнительным реле 28 времени, связанным с дополнительным реле 7, вход четвертого преобразователя 29 подключен к выходной клемме устройства, а выход соединен с входом узла 30 сравнения и через дополнительные размыкающие контакты 31 дополнительного реле 7 и первый дополнительный запоминающий узел 32 - с вторым входом узла 30 сравнения, выход которого через замыкающие контакты 33 второго дополнительного реле 26, второй запоминающий узел 34, замыкающие контакты 35 дополнительного реле 7 подключен к второму входу сумматора 22.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем режиме напряжение установленной частоты с задающего генератора 2 через регулирующий элемент 11, усилитель 12 мощности, аттенюатор 15 и дополнительный аттенюатор 24 поступает на выходную клемму прибора. Постоянное напряжение с выхода сумматора 22, равное сумме напряжения опорного источника 1 и корректирующего напряжения, хранящегося во втором дополнительном запоминающем устройстве, преобразуется третьим прес образователем 21 в переменное напряжение низкой частоты и через второй индуктивный делитель 20 поступает на второй преобразователь 14. Преобразованное в постоянное первым преобразователем 13 напряжение с выхода усилителя 12 мощности

0 поступает на сумматор 9, где сравнивается с выходным напряжением второго преобразователя 14 и через усилитель 10 поступает на управляющий вход регулирующего элемента 11. Таким образом напряжение на выходе усилителя МОП-1НОСТИ поддерживается равным выходному напряжению второго индуктивного делителя 20, коэффициент передачи которого установлен блоком 25 управления напряжением таким, что на выходе устройства было заданное значение напряжения.

Через определенный промежуток времени или при изменении режима работ запускается реле 3 времени и с помощью блока 4 управления устройство переводится в режим работы «Коррекция, при котором происходит коррекция погрешностей калибровки

, выходного напряжения вследствие собственных погрещностей и нестабильностей широкополосного тракта, а также влияний внешних факторов и вариации как активной, так и реактивной составляющих нагрузок.

Режим «Коррекция разбит на три этапа.

0 Первый этап - коррекция погрешностей тракта и несогласованной нагрузки на низкой частоте; второй - фиксирование низкочастотного напряжения определенного уровня при включенном дополнительном аттенюаторе, третий - коррекция частотной погрещ ности. На первом этапе включается реле 5 и дополнительное реле 7 и их контакты 6, 16, 18 и 31 замкнуты, а контакты 35 разомкнуты, контакты 33 второго дополнительного реле 26 разомкнуты. При этом опорное на„ пряжение источника 1 через дополнительный сумматор 22 без изменения (поскольку размыкающие контакты 35 дополнительного реле 7 разомкнуты) поступает на третий преобразователь 21, где преобразуется в переменное и делится до заданного значения

5 вторым индуктивным делителем 20. Это образцовое напряжение через первый индуктивный делитель 19 подается на один вход дифференциального усилителя 17 и через

переключатель 23 дополнительного реле 7, регулирующий элемент 11, усилитель 12 мощности, аттенюатор 15, дополнительный аттенюатор 24 и замкнутые контакты 16 - на второй вход дифференциального указателя 17. При отличии выходного напряжения дополнительного аттенюатора 24 от образцового с выхода первого индуктивного делителя 19 дифференциальный усилитель 17 формирует регулирующее напряжение, которое через запоминающий узел 8 подается в систему стабилизации выходного напряжения и изменяет выходное напряжение дополнительного аттюнюа- тора 24 так, чтобы свести это отличие к нулю.

По окончании переходных процессов с помощью реле 3 времени, блока 4 управления и реле 5 контакты 18 размыкаются и корректирующее напряжение фиксируется запоминающим узлом 8. Таким образом происходит коррекция погрешностей от нестабиль- ностей тракта и от вариации только активной составляющей нагрузки. По окончании этого интервала времени начинается второй этап коррекции: запускается первое 27 и второе 28 дополнительные реле времени, по сигналам которых дополнительное реле 7 не выключается при размыкании контактов 6, включается второе дополнительное реле 26, при этом контакты 6 и 18 реле 5 разомкнуты; контакты 16 и 31 дополнительного реле 7 замкнуты, а контакты 35 разомкнуты, контакты 33 второго дополнительного реле 26 замкнуты. Блок 25 управления напряжением выдает сигналы управления на аттенюаторы 15 и 24 и индуктивный делитель 20 так, что ослабление широкополосного тракта определяется только дополнительным аттенюатором 24, а уровень его выходного сигнала находится в пределах динамического диапазона четвертого преобразователя 29. Таким образом на выходе устройства устанавливается определенный уровень низкочастотного напряжения, которое преобразуется преобразователем 29 и через контакты 31 поступает на первый дополнительный запоминающий узел 32. По окончании переходных процессов второе дополнительное реле 28 времени включает дополнительное реле 7 и его контакты 31 размыкаются, фиксируя напряжение на запоминающий узел 32, переключатель 23 подключает к входу регулирующего элемента высокочастотное напряжение с генератора 2. Система стабилизации устанавливает на выходе усилителя 12 мощности напряжение, равное напряжению с выхода второго индуктивного делителя 20.

На третьем этапе, когда реле 5 и дополнительное реле 7 выключены и их контакты 6, 16, 18 и 31 разомкнуты, контакты 35 замкнуты, а контакты 33 второго дополнительного реле 26 замкнуты, выходное напряжение дополнительного аттенюатора 24 преобразуется четвертым преобразователем в постоянное, но из-за частотной погрешности аттенюатора и реактивности нагрузки это

напряжение не равно зафиксированному ранее первым дополнительным запоминающим узлом 32. Эти напряжения поступают на узел 30 сравнения, который формирует корректирующее напряжение, поступающее через контакты 33 и второй дополнительный

запоминающий узел 34 на вход дополнительного сумматора 22. Таким образом на входе третьего преобразователя напряжение меняется до тех пор, пока выходные напряжения четвертого преобразователя 29 и

первого дополнительного запоминающего узла не станут равными, а частотная погрешность не скомпенсируется изменением опорного переменного напряжения с выхода третьего преобразователя. По установлении всех напряжений сигнал с выхода первого

дополнительного реле 27 времени исчезает, второе дополнительное реле 26 выключается, контакты 33 размыкаются, корректирующее напряжение фиксируется вторым дополнительным запоминающим узлом 34, а блок 25 управления напряжением восстанавливает

ранее установленные ослабления аттенюаторов 15 и 24 и индуктивных делителей 19 и 20, устройство переводится в рабочий режим работы.

30

Формула изобретения

0

Генератор-калибратор по авт. св. № 926634, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в расширенном диапазоне частот путем уменьшения частотной погрешности, в него введены дополнительный аттенюатор, четвертый преобразователь, узел сравнения, первый и второй дополнительные запоминаюпхие узлы, второе дополнительное реле с замыкающими контактами, первое и второе дополнительные реле времени, блок

0 управления напряжением, дополнительный сумматор, а дополнительное реле снабжено размыкающими и дополнительными замыкающими контактами, причем аттенюатор, дополнительный аттенюатор, первый и второй индуктивные делители выполнены управ5 ляемыми и их входы управления соединены с соответствующими выходами блока управления напряжением, вход которого соединен с вторым дополнительным феле и через первое дополнительное реле времени с входами блока управления и второго дополнительного реле времени, выход которого соединен с дополнительным реле, вход дополнительного аттенюатора подключен к выходу аттенюатора, а выход соединен с выходной клеммой, с размыкающими контактами

5 дополнительного реле и четвертым преобразователем, выход которого связан с входом узла сравнения и через дополнительные размыкающие контакты дополнительного реле и

1309004 5о

первый дополнительный запоминающийкающие контакты дополнительного реле под- узел - с вторым входом узла сравнения,ключен к входу дополнительного сумматора, выход которого через замыкающие контак-второй вход которого соединен с выходом ты второго дополнительного реле, второйопорного источника, а выход - с входом дополнительпый запоминающий узел и замы-третьего преобразователя.

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение точности в расширенном диапазоне частот генератора-калибратора. Цель достигается тем, что выходной аттенюатор 24 калибруется при подключенной нагрузке на низкой частоте сигналом определенного уровня, который зависит от типа применяемого широкополосного преобразователя 29 и фиксируется за- поминаюшим узлом 32, затем с помоохью переключателя 23 на выход подается высокочастотный сигнал, который после преобразования в постоянное напряжение тем же широкополосным преобразователем 29 сравнивается узлом сравнения 30 с ранее зафиксированным уровнем. В результате сравнения вырабатывается корректируюшее напряжение, которое складывается в сумматоре 22 с опорным напряжением источника 1 и поддерживается неизменным запоминаю- шим узлом 34 при установке любого уровня выходного напряжения. При смене частоты все операции повторяются. 1 ил. с