Преобразователь действующего значения напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R19/02 

Изобретение относ тся к средствам измерения действ а щего эна«енр я напряжений о

Целью изобретения ЯВЛЯЕТСЯ повы-- шение. быстродействия.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя.

Преобразователь действ-утп его значения напряжения: содержит выпрямитель 1 среднего значения напряжени-я„ дифференциальный усилитель 2„ двух- полупериодкый вьшрямителг, 3, с;гмматоры 4 и 5, аналоговый пepe Iнo китeль 6,-. делитель 7 напряжения перек.гп-очатель 8 S, интегратор 9 фазоинвертор Q источник опорного нап-оякениЯз компаратор 12, входной 13 и выходкой (4 зажимы.

Входной

преобразователя

действу)ощего значения напряжения соедшшн с входог выпрямиталк ; сргд него значения напряжения . с вьиитаго- щим входом сумматора 4 к с с у даиру- ющим входом сумматора 5. Первый и второй входы акалогозого перемножителя 6 соединены соотБетсту енно с выходами Cj MMaTOpOB 4 и 5 Выход ана логового перемножителя 6 с.оед:икен с пepвьs s входом переключс теля 8 и с входом делителя 7 напряжения,. выход которого- соединен с вторым входом переключателя 8, вьшод KCiTOporo соединен с входом интегратора 9,

Выход интегратора 9 сс единен с неинверткрующкм входо:. дкфференциаль ного усилителя 2 с вычита ищш-; входо сумматора 5. с в ; ходнь м зажимом 14 преобразователя действхп-ощего ;ша - е-- кия напряжения и с входоь фазоинвертора IDs--ВЫХОД которого соединен с суммирующим входо;-.} сумматора ч Выход вьг рямитеяя I среднего значения напряжения соединен с икзсртир тащи: входом дифференциалд ного усилителя 2} выход которого соединем с входом двухполупернодно ге зылря; -,ктеля 3 j CBOii i вь ходом соединен НС г о с первым входом компаратора 12 в -срой вход которого соединен с выходок источника Г опорного иапряженв:г„ Выход компаратора 12 соединен .: упразляю- щим входом лереклточателя В,

Преобразователь дейст..е:го значеняя напряжения работает след до щим образом

Напряжение u(t)э подлежащее пре- образовакио,, подается на вход зыпря0

0

:ителя 1 среднего з; ачения })апряже- г ия с малой постоянной времени. Это напряжение подается также на вы- читаюший вход сутчматора А и суммиру- Ю1ЛИЙ вход с умматора 5.

При равенстве нулт выходног о на- пряжепия и g,. интегратора 9 на выхо- , сумматоров 4 и 5 получают соответственно напряжения - U(t) и -HI(t), На выходе выпрямителя I среднего значения напряжения имеют напряжение, которое прикладывается к инвертирующему входу дифференциального усилителя 2. а на неинвертирующем входе дифсЬеренциального усилителя нулевое нагфяжение в начальный момент. Напряжение ка выходе двухполу- периодного выпрямителя 3 принимает положительное значениеj и это напряжение компаратором 12 сравнивается с олорньпч напряжением источника 1 1 опорного напряжения. Если напряжение ыа первом входе компаратора 12 больше опорного напряжения) то компаратор 12 срабатьюает и устанявли- вает переключатель & в положение когда вькод аналогового перемножителя б соединен с входом -интегратора 9 непосредственное Работа аналового перемножителя 6 совместно с интегратором 9 и. сумматорами 4 и 5 описывается уравнением

35

(t) -

- (1 К dt

0

5

г д е

- постоянная времени интегратора 9|

К коэффициент передачи 7 напряжения (коэффидиент передачи аналогового перемножи- те;ля 6 принят равным 1).

Изменяя коэффициент передачи К за счет вкдгю-чения или отключения переключателем 8 делителя напряжения получают постоянную времени на разных этапах работы преобразова -геля действующего значения напряжения.

50

-uVt),

Ф -о р м у л а

и

о б 13 е т е и и я

Преобразователь действую-цего значения напряжения, содержащ|- Й фазоин- BHpTOpf интегратор, аналоговый пере- кножнтелЬ; первый и сy мaторы,; причем вхолксй зажи:-- сое. с

1

вычитающим входом первого и суммирующим входом второго сумматора, выходы обоих сумматоров соединены с первым и вторьм входами аналогового перемножителя соответственно, вычитающий вход второго сумматора соединен с выходным зажимом преобразователя действующего значения напряжения, с выходом интегратора и с входом фазоинвертора, выход которого соединен с суммирующим входом первого сумматора и выходным зажимом преобразователя, отличающий- с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены делитель напряжения, переключатель, источник опорных напряжений, компаратор, дифференциальный усилитель, двухполупериодный выпрямитель и

выпрямитель среднего значения напряжения, вход которого соединен с входным зажимом, а выход соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом интегратора, а выход дифференциального усилителя через двухполупериодный выпрямитель соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход компаратора соединен управляющим входом переключателя первый вход которого соединен с вь1ходом аналогового перемножителя и с входом делителя напряжения, выход которого соединен с вторым входом переключателя, а выход переключателя соединен с входом интегратора

Изобретение может использоваться в системах контроля и измерения напряжения. Цель изобретения - повышение быстродействия достигается за счет введения выпрямителя 1 среднего значения, дифференциального усилителя 2, вьшрямителя 3, компаратора 12, источника II опорного напряжения, переключателя 8 и делителя 7 напряжения. Вьтрямитель I выделяет среднее значение напряжения с большим быстродействием. Полученный сигнал вычитается из выходного сигнала преобразователя действуюп(его значения напряжения дифференциальным усилителем 2. Из выходного сигнала усилителя 2 вьтрямитель 3 выделяет модуль, которьй сравнивается с опорным напряжением на входе компаратора 12. С помощью переключателя 8 компаратор 12 изменяет коэффициент передачи канала преобразования сигнала, что приводит к повышению быстродействия преобразователя. Сумматоры 4 и 5, аналоговый перемножитель 6, интегратор 9 и ннвертор 10 осуществляют неявное преобразование входного напряжения в сигнал, пропорциональный величине его действующего значения, 1 ил. S (Л