Дифференциальный указатель Советский патент 1991 года по МПК G01R19/10 

О 00

SQ

00

о

Сл

ю

Изобретение относится к области измерительной техники, может быть использована в метрологических установках оазличного назначения, в частности, для поверки масштабных преобразователей, и является усовершенствованием устройства по основному авт. св. № 1018033.

Цель изобретения повышение точности сравнения.

На фиг.1 представлена структурная схема дифференциального указателя; на фиг.2 - временные диаграммы.

Устройство содержит первый коммутатор 1, входы которого соединены с входными клеммами, а выходы с входами первого блока 2 сравнения, элемент развязки, вход которого соединен с выходом первого блока 2 сравнения, а выход- с вторым регулирующим блоком 4, синхронный детектор 5, вход которого соединен с выходом второго регулирующего блока 4. а выход- через усилитель 6 постоянного тока соединен с выходной клеммой, и повторитель 7 напряжения, вход которого соединен с опорным входом первого коммутатора 1, а выход с третьим входом первого блока 2 сравнения и первым входом второго коммутатора 8, выход второго коммутатора 8 соединен; с входом формирователя 9 коммутирующего напряжения, выход которого соединен с управляющим входом синхронного детектора 5, инвертор 10, вход которого соединен с первым входом второго коммутатора 8, а аыход - с вторым входом второго коммутатора 8, генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами первого 1 и второго 8 коммутаторов, а также первый регулирующий блок 12, . вход которого соединен с выходом повторителя 7, а выход через преобразователь 12 соединен с первым входом второго блока 14 сравнения, второй вход которого соединен с источником, 15 опорного напряжения, усилитель 16 рассогласования, вход которого соединен с выходом второго блока 14 сравнения, а выход с управляющими входами первого 12 и второго 4 регулирующих блоков.

вырабатываемого генератором 11 (фиг.2в). Кроме того, на выходе первого блока 2 сравнения присутствует сигнал, обусловленный конечным подавлением синфазного сигнала блоком сравнения. Таким образом, выходное напряжение первого блока 2 сравнения можно записать в виде

ивых.б.с Кбс (U1 -

- U2) sin C) sing (sin Qt) +-L-r--- sin 0)1 .

где Кбс - коэффициент передачи блока срав- нения;

Мсф коэффициент подавления синфазного сигнала,

sign(sin Qt) - знаковая функция (фиг.2в).

Это напряжение (фиг.2г через элемент 3 раззязки и второй регулирующий блок 4 поступает на вход синхронного детектора 5, на управляющий вход которого подается синусоидальное напряжение с выхода формирователя 9, амплитуда которого нормирована, UH, а фаза меняется на 180° с частотой Q за счет подключения входа формирователя 9 или к выходу повторителя 7 или к выходу инвертора 10 вторым коммутатором 8(фиг.2ц)

30

ивых. sin a) t sing (sin Qt).

В синхронном детекторе происходит перемножение сигналов с выходов первого

блока 2 сравнения и формирователя 9, при этом информационная составляющая AU Ui-U2 преобразуется в постоянное напряжение, а паразитный сигнал, обусловленный конечным подавлением синфазного сигнала, - в переменный с частотой Q фиг.2е) после фильтрации и усиления уси- /.уггелем постоянного тока 5 на выходной к.:еммо устанавливается напряжение, пропорциональное только разности входных сигналов (фиг.2к). Действительно,

К т

UsblX J UpblX.fi.C

Кзр Кр УЕЫХ.Ф Clt -

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в метрологических установках Цель изобре тения повышение точности сравнения которая достигается применением первого коммутатора 1 второго коммутатора 8 гене- оатора 11 тактовых импульсов Устройство содержит также блок 2 сравнения, элемент 3 развязки регулирующий блок 4 синхронный детектор 5 усилитель 6 постоянного тока повторитель 7 формирователь 9 инвертор 10 регулирующий блок 12 преобразователь 13 блок 14 сравнения, ус житель 15 рассогласования, источник 16 опорного напряжения -2 ил

-Ку

Устройство работает следующим обра--у J бс эр р 1 2зом.50° L

Входные сигналы Lhsln со t и Uzsiruu t (фиг,2а,б) поступают на входы устройства. Первый.коммутатор 1 передает эти сигналы на входы первого блока 2 сравнения так, что на его выходе формируется напряжение, пропорциональное разности Ui и 1)2, которое меняет знак с частотой Q под действием у п ра вл я ющего напряжения.

-Ку

-у

sin са t sing (sin Qt) -т---.--

l Мсф

55

sin

wtl UH sin wt sing (sin Qt) dt

ivy Кбс Кр г

f(Ul - Ua) sin cot sing (sin Qt)

U sin cot sing (sin Qt) I 1 U2

2 МСф

sin cot UH sin cut sing (sin Qt 1 dt КуКбсКэрКр

In

(1-cos2cot)+

Ul +U2 Мсф

хин4(1 -cos 2 cot) sing (sin Qt)dt

Ky Кбс Кэр Kp(Ui -U2) UH 2

где Ky - коэффициент передачи усилителя 6 постоянного тока,

Кбс - коэффициент первого блока 2 сравнения;

Кэр - коэффициент элемента 3 развязки;

Кр - коэффициент второго регулирующего блока 4;

Т - время интегрирования Т -

Первый 12 и второй 4 блоки регулирова ния, второй блок 14 сравнения, усилитель 16 рассогласования и источник 15 опорного на пряжения необходимы для получения вы- ходног(о напряжения, пропорционального относительной, а не абсолютной разности выходных сигналов т.е.

U12JJ2 U1

U

вых

к

10

Формула изобретения

Дифференциальный указатель по авт. св. Nfe 1018033, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сравнения, в него дополнительно введены первый и второй коммутаторы, инвертор, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами первого и вто- рого коммутаторов, входы первого

коммутатора соединены с входными клеммами, а выходы - с входами первого блока сравнения, первый вход второго коммутатора соединен с выходом повторителя, а выход - с входом формирователя

коммутирующего напряжения, вход инвертора соединен с первым входом второго коммутатора, а выход инвертора - с вторым входом второго коммутатора.

(i

шшшшш

V v u У «г i

г

с

/I

6

VWWV

U 1 ч 1 bS.iti (... t | - Л j . /

д

1

II и i

Q

Ж

}

Фиг 2

. t | - Л j . /

1 ) 1

н

- i

11

U4