УСТРОЙСТВО для ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД Советский патент 1969 года по МПК H03M1/64 G01R25/08 

Изобретение относится к области цифровых измерительных устройств и может быть использовано при (построении автоматизированных систем сбора информации.

Известно устройство для преобразования синусоидального яапряжения в цифровой код, содержащее датчик .синусоидального напряжения, выход которого подключен к одному из входов цифрового фазометра, и фазовращатель, выход которого подключен к другому входу цифрового фазометра. Такое устройство имеет низкую точность преобразования.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в нем ко входу датчика подключен дополнительный фазовращатель, выход которого через вторичную обмотку трансформатора соединен со вторым входом цифрового фазометра.

Это позволяет повысить точность преобразования, так 1как улучшается линейность характеристики преобразователя.

Иа фиг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2-векторная диаграмма его работы, где: 1-датчик синусоидального напрял ения; 2 - переходной трансформатор; 3, 4 - вторичные обмотки трансформатора; 5, 6 - потенциометры; 7, 8 - фазовращатели; 9--цифровой фазометр; 10 - источник опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемое напряжение LQ с выхода датчика / через переходной трансформатор 2 подается на обмотки и 4 трансформатора. Папряжения Ud и Uд на обмотках 3 и 4 равны по амплитуде и противоположны по фазе.

Папряжение Ud , совпадающее по фазе ;. напряжением датчика Ug , складывается с напряжением U„, полученным на выходе основного фазовращателя 7 и сдвинутым относительно напрял ения датчика на угол 90°.

Разность фаз ф суммарного напрял ения Us и выходного напряжения U фазовращателя 7 является величиной переменной, зависящей от величины напряжения датчика. .Максимальное значение фазового сдвига

т , 0 соответствующее ма-ксимальному напрялчению датчика , определяется вели41 ной напряжения UQ . Выбранное значение устанавливается потенциометром 5, регулирующим величину напряжения на входе фазовращателя 7.

Суммарное напрял-сение U, подается на один из входов цифрового фазометра.

ходе дополнительного фазовращателя 8 и сдвинутым но фазе относительно напрян:ения датчика на угол р 90°-ср. Величина напряжения Uo выбирается равUp

и устанавливается потенционой t/o

sin I

метром 6, регулирующим величину напряжения на входе фазов ращателя 8.

Разность фаз фё суммарного напряжения i/1 и выходного напряжения фазовращателя 8 Z/o является функцией напряжения Ug датчика.

Максимальное значение фазового сдвига

ср lUi, L/0соответствующее максимальному напряжению датчвка t/бнакс так же, как и для основного канала, равняется ф.

Суммарное напряжение Ut подается на другой вход цифрового фазометра 9.

Цифровой фазометр измеряет разность фаз напряжений U, и {7е . подключенных к его входам.

.. и:.

Из ОАС (фиг. 2). .,Z7o; -LU:,Uo; ср , Z/o;

f U, , Ut, cpi, 1 - 9 ср„ - cp - cp m - ( + )

Ha фиг. 3 приведена характеристика преобразования устройства ф12(«). где: ф - текущее значение фазового сдвига;

ф(п), ф{п) -функции преобразования напряжения в фазовый сдвиг по основному и дополнительному каналам.

Каждая из функций ф(/г) и (f(n), взятая в отдельности, нелинейная (вид ф агс1§Х) и ограничена максимальным значением преобразуемого напряжения. Функция (р(п) имеет кривизну обратного знака по отношению к функции ф(«)Характеристика ф(/г) имеет максимальную

о

крутизну S в начале координат, где di/d

крутизна характеристики (f(n) минимальна. По .мере уменьщения «крутизны характеристики ф(«). С увеличением п крутизна характеристики (f(n) растет и достигает максимума в точке М. М - точка перегиба функции.

Благодаря такому сочетанию нелинейностей функций преобразования то основному и дополнительному каналу получаем суммарную характеристику ф+ф, близкую к линейной. Результирующая характеристика преобразования устройства ф12 также будет линейной функцией IB выбранном диапазоне изменения п, соответствующего изменению преобразуемого напряжения и д.

25

Предмет изобретения

Устройство для преобразования синусоидального напряжения в цифровой код, содержащее датчик синусоидального напряжения,

выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора, фазовращатель, выход которого через вторичную обмотку трансформатора подключен к одному из входов цифрового фазометра, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности преобразования, ко входу датчика подключен дополнительный фазрвращатель, выход которого через другую вторичную обмоику трансформатора соединен со вторым входом цифрового фазометра.

У«,|