ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРИРАЩЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ Советский патент 1971 года по МПК G01R17/00 

1 f

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известный линейный преобразователь приращений параметров датчиков переменного тока в частоту или период электрических колебаний, содержащий генератор стабильной частоты, разделительный трансформатор, квадратурную цепь и схему сравнения, характеризуется узким диапазоном измеряемых величин, преобразуемых в приращения параметра датчика.

Предлагаемый преобразователь отличается от известных тем, что он снабжен дополнительным квадратурным фазорасщепителем, широкополосным, например, триггерным квадратурным фазорасщепителем, двумя балансными смесителями и преобразователем постоянного тока в частоту, вход которого по постоянному току соединен с выходом схемы сравнения, а частотный выход - через ашрокополосный фазорасщепитель - с управляющими входами балансных смесителей, выходы которых связаны с первичными обмотками разделительного трансформатора, а сигнальные входы - с выходами дополнительного квадратурного фазорасщепителя, входом подключенного к выходу генератора стабильной частоты.

преобразуемых в приращения параметра датчика.

Блок-схема описываемого устройства приведена на чертелсе.

Устройство состоит из генератра / стабильной частоты, дополнительного квадратурного фазорасщепителя 2, балансных смесителей 3 и 4, разделительного трансформатора 5, квадратурной цепи 6, схемы сравнения 7, преобразователя 8 постоянного тока в частоту и широкополосного квадратурного фазорасщепителя 9, образованного дифференцирующими цепями 10-12 и симметричными триггерами 13-15.

Устройство работает следующим образом.

При начальных значениях параметров квадратурной цепи, которые соответствуют нулевому значению измеряемой величины Л , сравниваемые напряжения равны, и выходное напряжение схемы сравнения 7 равно нулю. Напряжение прямоугольных колебаний начальной частоты /о преобразователя 8 поступает на дифференцирующую цепь 10, выходные импульсы которой иснользуются для запуска симметричного триггера 13, работающего в режиме делення частоты (на два). Выходные нанряжения триггера 13, снимаемые с его нлеч и имеющие сдвиг фаз, равный 180°, поступают на дифференцирующие цени //и 12, где преобразуются в короткие импульсы. Эти импульсы запускают симметричные триггеры 14 и 15, которые также работают в режиме деления частоты (на два). Фазовый сдвиг между выходными напряжениями триггеров 14 и 15 равен 90° независимо от значения частоты преобразователя 8. Квадратурные напряжения в смесителях 3 частоты - перемножаются 4 н 4 с квадратурными напряжениями частоты /г генератора /. На выходах смесителей 3 и 4 образуются колебания суммарных и разностных частот, которые суммируются или вычитаются в трансформаторе 5. Так как одни колебания находятся в фазе, а другие в нротивофазе, то на выходе трансформатора выделяется нанрял ение только суммарной (+f) ИЛИ только разностной /г частоты. Параметры квадратурной цепи 6 подбираются таким образом, чтобы на этой частоте выходное напряжение схемы сравнения 7 было бы равным нулю. При воздействии измеряемой величины на параметрический датчик изменяется значение одного из элементов квадратурной цепи. На выходе схемы сравнения 7 появляется постоянное напряжение, которое вызывает изменение частоты колебаний на выходе преобразователя 8 (/о + Д/). На выходе фазорасщепителя 9 появляется квадратурное напряжекие частоты , которое воздействует на смесители 3 и 4. Е результате частота напряжения, поступающего на квадратурную гД/ D цепь о, изменяется на величину . Б установившемся режиме приращение частоты А/ на выходе преобразователя линейно связано с приращением параметра датчика. Начальная низкая частота /о может быть использована для передачи нулевого значения измеряемой величины X или подавлена одним из известных способов. Устройство не содержит частотных фильтров и может преобразовать в частоту как больише, так и малые приращения параметров датчиков без дополнительных настроек. Предмет изобретения Линейный преобразователь приращений параметров датчиков неременного тока в частоту или период электрических колебаний, содержащий генератор стабильной частоты, разделительный трансформатор, квадратурную цель ,и схему сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых величин, преобразуемых в приращения параметра датчика, он снабжен дополнительным квадратурным фазорасщепителем, широкополосным, например, триггерным квадратурным фазорасщепителем, двумя балансными смесителями и преобразователем постоянного тока в частоту, вход которого по постоянному току соединен с выходом схемы сравнения, а частотный выход - через широкополосный фазорасщепитель с управляющими входами балансных смесителей, выходы которых связаны с первичными обмотками разделительного трансформатора, а сигнальные входы - с выходами дополнительного квадратурного фазорасщепителя, входом подключенного к выходу генератора стабильной частоты.