Преобразователь средневыпрямленного значения электрических сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01R19/22 

оо х

О5

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Преобразователь содержит суммирующий интегратор 1, ключ 2 сброса, запоминающий блок 3 и формирователи 8 и 9 импульсов переписи и разряда интегратора. Введение инвертора 5, аналогового ключа 6, синхронизатора 7 и формирователя 10 импульсов стабильной длительности повышает точность преобразования и снижает частоту сигнала. 2 ил.

00

cpus.i

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования в постоянное напряжение средних значений периодических электрических сигналов.

Цель изобретения - повьшение точности преобразования при снижении частоты сигнала,

На фиг. 1 представлена функцио- ;нальная схема устройства на фиг.2 - I временные диаграммы его работы. : Устройство содержит суммирую1 щй интегратор 1, первый вход которого k iсоединен с входом устройства, а вы- ход - через ключ 2 сброса - с общей :шиной. Выход запоминающего блока 3 ;соединен с выходом устройства, а . ;вход - с выходом интегратора 1 через первьй аналоговый ключ 4, Вход инвертора 5 подключен к выходу интегратора 1, а вькод - к второму входу интегратора 1,через второй аналоговы ключ 6. Вход синхронизатора 7 подклю чен к входу устройства, а выход - через формирователь 8 импульсов переписи к управляющему входу ключа 4 и входу формирователя 9 .импульсов разряда интегратора, выход которого соединен с управляюш 1м входом ключа ; 2 и - через формирователь 10 импуль:сов стабильной длительности - с уп- ; равляющим входом ключа 6.

Устройство работает следующим образом.

Интегратор 1 производит интегрирование каждой поступающей на его первый вход полуволнъ входного периодического сигн-ала напряжения U, (фиг. 2а). Синхронизатор 7 (в прос- шейшем случае это компараторд работающий с небольшим относительно входного напряжения положительным напряжением смещения по одному из входов) вырабатывает положительные короткие импульсы напряжения,, совпадающие по времени с окончанием очередного полупериода напряжения . 26). Им

пульсы, выpaбaтывae tыe формирователем 8 (фиг, 2в), используются для переписи информации о выходном напря - жении интегратора 1 в конце каж,цого полупериода напряжения запоминающий блок 3 путем кратковременного замыкания ключа.Д. Импульсы разряда интегратора (фиг. 2г), вырабатываемые формирователем 9, после прохождения импульсов перезаписи обнуляют

интегратор 1 путем замыкания ключа 2. iмпyльcы стабильной длительности (фиг. 2д), равной Тд/2, определяют минимально возможную длительность полупериода Uj , при которой осуществляется коррекция выходного напряжения интегратора 1. Разность между длительностью полупериода входного напряжения Т/2 и длительностью импульса То/2, равная /iT/2, определяет время замкнутого состояния ключа 6. Импульсы длительности лТ/2 снимаются с инверсного выхода формирователя 10 (фиг. 2е) и подаются на управляющий вход ключа 6, Таким образом, если

То

.Т

то ключ 6 не замыкается и коррекция не производится, т.е. выходное напряжение интегратора оказывается пропорциональным вольт-секундной площади полупериода входного сигнала.

Если |- I ,

то ключ

замыкается

на время

йТ

В течение этого времени

на второй вход интегратора 1 подается проинвертированное выходное напряжение интегратора 1 (фиг„2ж), которое в момент окончания полупериода равно 2 т/1

и,

1 1

z: ,,,, dt

где и,

8х. i

i

-входное напряжение на i-M входе интегратора 1j

-постоянная времени по i-му входу, i 1,2.

Если входное напряжение имеет вид и g Up sinoit, где U - амплитуда входного сигнала, а длительность его периода незначительно отличается от Tj, (т.е. &1 достаточно мало по сравнению с Т), то.т/7 11

1 U -S Wtdi- U,,-di;.

и

UHT

г о

t

и„

J 1Г

- дт

г.

) f

i i;, i-,i

йтfO

Чтобы изменение длительности полупериода и соответствующее увеличение выходного напряжения интегратора скомпенсировать на требуемую величину, необходимо правильно выбрать соотношение между L), и f ,

Приравнивая 11 С1;еднему значению входного напряжения и раскладывал функцию - в ряд Тейлора (ограничиваясь при этом двумя первыми его членами), получаем

2 - Т„

Uh,-T

П

тт

и (2)

Сравнивая первые два члена правых частей формул (1) и (2) и пренебрегаяJQ последним членом формулы (1), получа1ем, что значение должно быть

2 1 2

°т: nj,- F 15

На фиг.2и показано выходное напряжение устройства, величина которого в промежутке между окончанием и началом полупериода равна амплитуде выходного напряжения интегратора 1 в конце 0 предьщущего полупериода, - .

Формула изобретения

Преобразователь средневьтрямленнр-25 го значения электрических сигналов, содержащий интегратор с ключом сброса первый вход интегратора подключен к

ВНИИПИ Заказ 2492/47 Тираж 772

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

входу устройства, а выход - через последовательно соединенные первьй аналоговый ключ и запоминающий блок к выходу устройства, формирователь импульсов перезаписи, выход которого соединен с управляющим входом первого аналогового ключа, и формирователь импульсов разряда интегратора, выход которого соединен с управляющим входом ключа сброса, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены инвертор, второчи аналоговый ключ, синхронизатор и формирователь импульсов стабильной длительности, причем интегратор вьтолнен суммирующим, выход интегратора соединен с е го вторым входом через последовательно включенные инвертор и второй аналоговый ключ, вход синхронизатора подключен к входу устройства, а выход через последовательно соединенные формирователь импульсов перезаписи, формирователь импульсов разряда интегратора и формирователь импульсов стабильной длительности подключен к управляющему входу второго аналогового ключа.

Подписное