Устройство для преобразования эффективных значений напряжения Советский патент 1990 года по МПК G01R19/02 

щим входом усилителя 9, неинвертирую- ,,- во времени относительно момента насы- щий вход которого заземлен, а выход щения усилителя 9 (Лиг. 2в, г). ТТри соединен с вторым входом сумматора 8, пересечении изменяющимся выходным напряжением усилителя 5 уровня опорного напряжения иопм па выходе компаратора

разователя 4 заземлен, выход усилите- 4Q возникает перепад напряжения, кото- ля 9 через резистор 11 соединен с пер- рый поступает на соответствующий вход выми выводами резистора 12, конденса- блока 8 индикации перегрузки и через тора 13 и инвертирующим входом усили- элемент ИЛИ 39 на запуск формировате- теля 14, неинвертирующий вход которо- ля 20 временного интервала, который

а также через ограничительный резистор 10 и цепь подогревателя термопреобвырабатывает сигнал значительной длительности (несколько секунд), поступающий на управляющие входы ключа 1 и блок 18 индикации перегрузки. Это приводит к размыканию цепи подогревателя термопреобразователя 3 на время действия этого сигнала, при этом блок 18 индикации перегрузки отражает наличие на входном зажиме 24 устройства напряжения, превышающего предельное измеряемое напряжение. По окончании сигнала формирователя 20 временного интервала цепь подогревателя термопреобразователя 3 вновь замыкается, а блок 18 индикации перегрузки приво50

го заземлен, а выход соединен с вто- 45 рыми выводами резистора 12, конденсатора 1 и третьим входом сумматора 8, выход дифференциатора 7 соединен с первым входом компаратора 15 и через дифференциатор 16 с первым входом компаратора 179 выходы компараторов 6, 15 и 17 соединены с соответствующими входами блока 18 индикации перегрузки и элемента ИЛИ 3 9, выход которого через формирователь 20 временного интервала соединен с управляющими входами блока 18 индикация перегрузки и ключа 1, Вторые входы компараторов 6, 15 и 17 соединены через зажимы 2155

возникает перепад напряжения, кото- рый поступает на соответствующий вход блока 8 индикации перегрузки и через элемент ИЛИ 39 на запуск формировате- ля 20 временного интервала, который

вырабатывает сигнал значительной длительности (несколько секунд), поступающий на управляющие входы ключа 1 и блок 18 индикации перегрузки. Это приводит к размыканию цепи подогревателя термопреобразователя 3 на время действия этого сигнала, при этом блок 18 индикации перегрузки отражает наличие на входном зажиме 24 устройства напряжения, превышающего предельное измеряемое напряжение. По окончании сигнала формирователя 20 временного интервала цепь подогревателя термопреобразователя 3 вновь замыкается, а блок 18 индикации перегрузки приво5

дится в исходное состояние. Если входное напряжение превышает допустимое, процесс повторяется. С ростом яходного напряжения скорость нарастания напряжения на выходе усилителя 5 при замыкании ключа 1 (или при увеличении напряжения единичного скзчка и замкнутом ключе ) увеличивается,при этом уменьшается задержка размыкания цепи подогревателя термопреобразова- течя 3, а энергия одиночного импульса напряжения, попадающая на подогреватель термогреобразователя 3, сначала уменьшается, затем, достигнув минимума, возрастает. При некотором значении входного напряжения U энергия одиночного импульса достигает выбранного предельного значения. По мере увеличения входного напряжения возрастает и амплитуда импульса на выходе дифференциатора 7, которая при предельном входном напряжении достигает уровня опорного напряжения UQn 4 (зажим 22). Нормализованные по уровням опорных напряжений выходные сигналы усилителя 5 и дифференциатора 7 для достигнутого входного напряжения U показаны на фиг. 2д. При дальнейшем росте входного напряжения (или напряжения единичного скачка) задержка размыкания цепи подогревателя термопреобразователя 3 определяется моментом пересечения выходным сигналом дифференциатора 7 уровня опорного напряжения Uoflii , при этом Формирователь 20 временного интервала запускается через элемент ИЛИ 19 перепадом напря- жения, возникающим на выходе компаратора 15. Нормализованные по уровням опорных напряжений выходные сигналы дифференциаторов 7 и 16 для достигнутого входного напряжения U2 показаны на фиг. 2е.

Работа устройства при достижении входным напряжением максимальной величины 1Ц происходит аналогично, при этом запуск формирователя 20 временного интервала происходит от компаратора 17 через элемент ИЛИ 19 при пересечении выходным сигналом дифференциатора 16 уровня опорного напряжения Uon3 (зажим 23). Вид характеристики зависимости энергии одиночного импульса на подогреватель термопреобразователя 3 от напряжения единичного скачка на входе устройства определяется выбором опорных напряжений Uon 1 ; U0fV2H UOP.J значением задержки вклю

5

Ю

628616

чения ключа 1, значением коэффициента усиления усилителя 5 и распределением усиления между усилителями 5 и Ч (Рез учета положительной обратной связи).

Формирователь 20 временного интервала должен обладать малым временем восстановления, поэтому его следует выполнить с использованием лектрон- ного счетчика или двух заторможенных мультивибраторов, работающих поочередно .

Работа остальной части устройства производится в точном соответствии с основным устройством по принципу взаимообратных преобразований. В соответствии с этим на входе усилителя 9 формируются сумматором 8 на основании сигналов с выхода усилителя 9 сигнал с выхода инерционного звена на усилителе 14, резисторах 11 и 12 и конденсаторе 13 и сигнал с выхода ,. усилителя 5, 11епь резистора 10 и тер- мопреобразователя 4 компенсирует сигнал в выходной цепи термопреобразователя 3.

Па Фиг. 2 обозначены сигнал 26 на выходе усилителя 9, сигнал 27 на выходе усилителя 5, сигнал 28 на выходе дифференциатора 7 при напряжении

15

20

25

30

входного единичного импульса U,, и сигнал 29 дифференциатора 16 при входном единичном импульсе амплитудой U2; t - задержка отклонения цепи подогревателя термопреобразователя 3.

ормула изо

р е т е н и я

0

5

0

5

Устройство для преобразования эффективных значений напряжения по авт. св. № 1379746, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения надежности устройства, в него введены три источника опорных напряжений, два дифференциатора, три компаратора, элемент ИЛИ, формирователь временного интервала, ключ и блок индикации перегрузки , при этом выход усилителя соединен с первым входом первого компаратора и входом первого дифференциатора, выход которого соединен с первым входом второго компаратора и входом второго дифференциатора, выход которого соединен с первым входом третьего компаратора, вторые входы всех компараторов соединены с выходами трех источников опорного напряжения соответственно, выходы

всех компараторов соединены с соответствующими входами блока индикации перегрузки и входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя временного интервала, выход которого соединен с управляющими входами ключа и блока индикации перегрузки, первый входной зажим соединен с первым входным выводом первого термопреобразователя через ключ.

Изобретение относится к средствам преобразования эффективных значений напряжения в постоянное с помощью термопреобразователей. Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение надежности устройства. Для этого в устройство введены два дифференциатора 7, 16, три компаратора 6, 15 и 17, элемент ИЛИ 19, блок 18 индикации перегрузки, формирователь 20 временного интервала, управляющий ключом 1, три источника опорных напряжений (зажимы 21, 22, 23). Входной сигнал на зажиме 24 через резистор 2 нагревает подогреватель термопреобразователя 3, выходной сигнал которого через усилитель 5, сумматор 8, усилитель 9, резисторы 10 и 11, термопреобразователь 4, включенный в цепь обратной связи, и звено из усилителя 14, резистора 12 и конденсатора 13 преобразуется в выходной сигнал на зажиме 25 по методу взаимообратных преобразований. Введенные элементы при перегрузке по выходу усилителя 5 отключает ключ 1, увеличивая тем самым динамический диапазон, и повышают надежность устройства, предотвращая выход из строя термопреобразователя 3. 2 ил.

i

6

0,1 0,2 0,Ъ t,C

26