Устройство для преобразования эффективных значений напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R19/03 

(Л

оо со

4ik

а

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при высокоточном преобразовании эффективных значений переменного напряжения в эквивалентное постоянное напряжение.

Цель изобретения - повьшение точности измерений и расширение диапазона входных напряжений.

На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Устройство содержит входную цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора 1 и входной цепи термопреобразователя 2. При выбранной положительной полярности выходного напряжения отрицательный вывод выходной цепи термопреобразователя 3 соединен с общей шиной нулевого потенциала, выходные цепи термопреобразователей 2 и 3 соединены и включены между шиной нулевого потенциала и неинвертирующим входом усилителя 4, выход которого соединен с первым входом блока 5 суммирования, второй вход которого соединен с выходом усилителя 6, выходом устройства, первым выводом ограничительного резистора 7 и через последовательно соединенны первьй 8 и второй 9 резисторы с третьим входом блока 5 суммирования, и выходом третьего усилителя 10, Выход бтока 5 суммирования соединен с инвертирующим входом усилителя 10, конденсатор 11 подключен параллельно резистору 9, общая точка соединения резисторов 8 и 9 и конденсатора 11 соединена с инвертирующ11м входом усилителя 10, второй вывод резистора 9 соединен с первым входным выводом термопреобразователя 3. Неинвертирующие входы усилителей 6 и 10, инвертирующий вход усилителя 4, вторые вьшоды термопреобразователей соединены с шиной нулевого потенциала. Номиналы резисторов 8 и 9 одинаковы, одинаковы также номиналы резисторов, включенных между выходом и вторым и третьим входами блока 5 суммирования,

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемое напряжение U j, вы- зьшает нагрев термопреобразователя 2 и появление на его выходе неуравновешенного сигнала постоянного тока К пр и g, (где К „р - коэффициент преобразования термопреобразователя

Ь

0

5

2), воздействующего на вход усилителя 4, Усиленный сигнал постоянного тока поступает на первый вход блока 5 суммирования и усиливается вторым усилительным каскадом контура компенсирующей ООС; усиленный сигнал постоянного тока U(i,y , снимаемый с выхода усилителя 6, вызывает нагрев термопреобразователя 3, при этом на его выходе появляется сигнал постоянного тока К „р и gji, (где К „ коэффициент преобразования термопреобразователя 3), уменьшающий неуравновешенный сигнал, воздействующий на вход усилителя 4.

Выходное напряжение U,,,, поступает одновременно в контур местной положительной обратной связи, образо- ванньй первым выводом резистора 8, выходом усилителя 10, третьим входом блока 5 суммирования и выходом усилителя 6, При коэффициенте передачи по контуру, равном единице (К ,j 1) для начала рабочей части шкалы преобразования входных напряжений (К „ 1) устанавливается незначительным увеличением значения резистора 9), что приводит по окончании переходного процесса к уменьшению выходного сигнала постоянного тока на выходе усилителя 4 до значения,близкого к нулю. Величина сигнала рассогласования на входе урилителя 4 в К 4 раз меньше (где К - коэффициент усиления усилителя 4). При одинаковых параметрах цепей прямого и обратного прербразования сигналов выходное нап- 1ряжение постоянного тока U , равно эффективному значению входного напряжения и 5 . Величина конденсатора 11 выбирается такой, чтобы обеспечить запаздывание установления сигнала в контуре положительной обратной свя- ц зи, достаточное для обеспечения устойчивости преобразователя.

0

5

0

Формула изобретения Устройство для преобразования эффективных значений напряжения, содер-° жащее первый термопреобразователь, входные вьшоды которого служат входом устройства, первый выходной вывод соединен с входом усилителя, второй выходной вьшод - с первым выход ным выводом второго термопреобразо

вателя, к первому входному вьгооду которого подключен ограничительный резистор, блок суммирования, первый

вход которого соединен с выходом усилителя, конденсатор, причем вторые входные выводы термопреобразователей соединены с общей шиной, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерений и расширения диапазона входных напряжений, в него введены два операционных усилителя и два резистора, неинвертирующие входы операционных усилителей соединены с общей шиной, инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с выходом блока сум

мирования, выход первого операционного усилителя соединен с выходом . устройства и вторым входом блока суммирования, вторым вьшодом ограничительного резистора и через последовательно соединенное первый и второй резисторы - с выходом второго операционного усилителя и третьим входом блока суммирования, параллельно второму резистору включен конденсатор, инвертирующий вход второго операциоц- ного усилителя соединен с общими выводами первого и второго резисторов.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при высокочастотном преобразовании эффективньк значений переменного напряжения в э- вивалент- ное постоянное напряжение. Устройство содержит резисторы 1, 8 и 9, термопреобразователи 2 и 3, усилитель 4, ограничительный резистор 7, блок 3 суммирования, конденсатор 11, операционные усилители 6 и 10. Устройство имеет повышенную точность измерений и расширейный диапазон входных напряжений. 1 ил.