Индикатор постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК G01R19/165 G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использова- но для дистанционного контроля и индикации наличия и отклонения напряжений от заданных уровней и является усовершенствованием изобретения по авт, св. № 1357859.

Цель изобретения - расширение области применения индикатора постоянного напряжения за счет обеспечения дистан- ционного контроля, т. е. передачи результа- та контроля на большие расстояния с помощью высокочастотного колебания, от- ношение амплитуд гармонических со- ставляющих которого определяется контр олируемым напряжением. На фиг. 1 представлена электрическая

схема индикатора постоянного напряже- ния; на фиг. 2 - графики зависимости коэф- фициентов гармоник от угла отсечки выходного тока усилителя напряжения, где коэффициент гармоник представляет собой отношение амплитуды спектральной составляющей тока к амплитуде импульса тока.

Индикатор содержит источник 1 постоянного напряжения и последовательно соединенные генератор 2 синусоидальных колебаний, усилитель 3 напряжения, среду 4 распространения колебания, первый полосовой фильтр 5.1, первый амплитудный детектор 6.1 и делитель 7 напряжения, выход которого подключен к входам первого

8.1и второго 8.2 компараторов. Выходы среды 4 распространения колебаний через последовательно соединенные второй фильтр

5.2и второй амплитудный детктор 6.2 соединен с вторым входом делителя 7 напряжения. Выходы компараторов 8.1 и 8.2 через управляемые генераторы 9.1 и 9.2 подключены к элементу 10 сигнализации. При этом усилитель 13 напряжения содержит биполярный транзистор 11, коллектор которого подключен к входу среды 4 распространения колебаний и через первый резистор 12 к первой клемме источника 1 постоянного напряжения, эмиттер через параллельно соединенные второй резистор 13 и первый конденсатор 14 подключен к второй клемме источника 1 постоянного напряжения. База через второй конденсатор 15 подключена к вы.ходу генератора 2 синусоидальных колебаний, через третий резистор 16 - к первой клемме, а через четвертый резистор 17 - к второй клемме источника 1 постоянного напряжения. ,

Первый резистор 12 предназначен для подачи необходимого напряжения на коллектор биполярного транзистора 11.второй резистор 13 и первый конденсатор 14 предназначены для обеспечения эмиттерной термостабилизации, третий 16 и четвертый 17 резисторы обеспечивают подачу напряжения смещения на базу транзистора 11 и

выбор рабочей точки на статистических характеристиках транзистора. Второй конденсатор 15 является разделительным конденсатором, обеспечивающим подачу на базу транзистора 11 с выхода генератора 3

только переменную составляющую тока.

Индикатор работает следующим образом.

. Контролируемое напряжение с источника 1 постоянного напряжения подается через резисторы 16 и 17 на базу биполярного

транзистора 11. Кроме того, с выхода генератора 2 синусоидальных колебаний через

второй конденсатор 15 на базу биполярного

транзистора 11 подавется гармонический

высокочастотный сигнал. Номиналы резисторов 16 и 17 подбираются так, что напряжение смещения, подаваемого на базу биполярного транзистора 11, обеспечивает нелинейный режим работы данного транзистора. В этом случае с коллектора транзистора 11 снимается колебание,ток которого имеет определенный угол отсечки и определение амплитуды гармоник mi, Im2Высокочастотный сигнал с выхода усилителя 3

напряжения проходит через среду 4 распространения колебаний и поступает на входы полосовых фильтров 5.1 и 5.2. При этом первый полосовой фильтр 5.1 настроен на частоту первой гармоники, а второй полосовой

фильтр 5.2 - на частоту второй гармоники. С выходов фильтров 5.1 и 5.2 отфильтрованные гармонические составляющие поступают на входы соответственно первого 6.1 и второго 6.2 амплитудных детекторов, предназначенных для определения амплитуд первой и второй гармоник тока Imi и 1т2. Выходы амплитудных детекторов 6.1 и 6.2 подключены к соответствующим входам делителя 7 напряжения, предназначенного

для нахождения отношения амплитуд пер

вой и второй гармоник --Р- . При стабильI m2. .

НОМ источнике 1 постоянного напряжения (фиг. 2 и 3), а следовательно, и стабильном угле отсечки в выходного тока усилителя 3 напряжения отношение амплитуд гармоник-т постоянное, независимо

Im2

ОТ величины затуханий колебаний в среде 4 распространения колебаний.

В случае нестабильности контролируемого напряжения значение угла отсечки изменяется, а следовательно, изменяется и

отношение гармоник . что приводит к

т2

изменению напряжения сигнала на выходе делителя 7 напряжения, поступающего на информационные входы компараторов 8.1 и 8.2, На вторые (опорные) входы соответствующих компараторов подаются опорные напряжения Ев верхнего и Ен нижнего уровней, определяющие поле допуска изменения контролируемого напряжения.

Если напряжение с выхода делителя 7 напряжения меньше опорного напряжения ЕН нижнего уровня, то на выходе компараторов 8.1 и 8,2 формируются логические 1 и О соответственно. При этом на выходе управляемого генератора 9.2 присутствует сигнал логической 1, а на выходе управляемого генератора 9.1 формируются импульсы с частотой 1 Гц, и элемент 10 сигнализации выдает прерывистый свето- вой сигнал с той же пониженной частотой следования, равной 1 Гц.

Когда выходной сигнал делителя 7 нахо- дится в зоне между опорными напряжениями ЕН и ЕВ, то на выходах обоих компараторов 8.1 и 8.2 присутствуют логические О, а на выходах управляемых генераторов 9,1 и 9.2 -логические 1. и элемент 10 сигнализации излучает световой сигнал непрерывно, что соответствует случаю стабильности контролируемого напряжения ЕК.

Если выходное напряжение делителя 7 напряжения больше Ев (что возможно при увеличении угла отсечки выходного тока усилителя 3, вызванного увеличением контролируемого напряжения), то на выходах компараторов 8.1 и 8,2 присутствуют логические О и 1 соответственно, а на выходе управляемого генератора 9.2 формируются импульсы с частотой 4 Гц, и элемент 10 сигнализации выдает прерывистый световой сигнал с той же повышенной частотой следования 4 Гц,

Таким образом, индикатор позволяет осуществить дистанционный контроль постоянного напряжения. При изменении контролируемого напряжения изменяется угол отсечки выходного тока усилителя 3 напряжения, использующего в качестве источника смещения источник 1 контролируемого напряжения, а следовательно, изменяется и соотношение амплитуд гармоник выходного тока.

Достоинством индикатора является также то, что среда распространения колебаний не влияет на результат контроля напряжения, так как амплитуды гармоник колебаний подвержены одинаковым затуханиям и, следовательно, отклонение амплитуд гармоник является стабильным при изменениях параметров среды распространения.

Формула изобретения

Индикатор постоянного напряжения по авт. св. № 1357859, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения дистанционного контроля, в него введены последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, усилитель напряжения, среда распространения колебаний, первый полосовой фильтр, первый амплитудный детектор и делитель напряжения, выход которого подключен к информа- ционным входам первого и второго компараторов, а также последовательно соединенные второй полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу среды распространения колебаний, и второй амплитудный детектор, выход которого подключен к второму входу делителя напряжения, при этом усилитель напряжения содержит биполярный транзистор, коллектор которого подключен к входу среды распространения колебаний и через первый резистор - к первой клемме источника постоянного напряжения, эмиттер через параллельно соединенные первый конденсатор и второй резистор ло.дключен к второй клемме источника постоянного напряжения, а база через второй конденсатор подключена к выходу генератора синусоидальных колебаний, через третий резистор - к первой клемме, а через четвертый резистор - к второй клемме источника постоянного напряжения.

е

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного контроля и индикации наличия и отклонения напряжений от заданных уровней. Целью изобретения является расширение области применения индикатора постоянного напряжения за счет обеспечения дистанционного контроля, т.е.передачи результата контроля на большие расстояния с помощью высокочастотного колебания, отношение амплитуд гармонических составляющих которого определяется контролируемым напряжением. Индикатор содержит источник 1 постоянного напряжения, последовательно соединенные генератор 2 синусоидальных колебаний, усилитель 3 напряжения, среду 4 распространения колебаний, первый полосовой фильтр 5.1, первый амплитудный детектор 6.1 и делитель 7 напряжения, а также первый и второй компараторы 8.1 и 8.2, второй фильтр 5.2, второй амплитудный детектор 6.2, управляемые генераторы 9.1 и 9.2 и элемент 10 сигнализации. При этом усилитель 3 напряжения содержит биполярный транзистор 11, резисторы 12,13,16 и 17 и конденсаторы 14 и 15. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.