ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУЮЩИХ ЗНАЧЕНИЙНАПРЯЖЕНИЙ Советский патент 1971 года по МПК H02M3/08 

Устройство относится к области вычислительной техники.

Известны линейные преобразователи действующих значений напряжений произвольной формы, содержащие последовательно включенные входное устройство, переключатель и усилитель низкой частоты с лампой накаливания на выходе, а также фоторезистор и последовательно включенные второй усилитель низкой частоты, фазовый детектор и интегратор, между выходом которого и одним из входов переключателя включен модулятор.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом входного устройства, а выход подключен к управляющему входу модулятора, а также дополнительный фоторезистор, установленный вблизи от ламны накаливания и присоединенный выводами к выходу первого усилителя низкой частоты и точке его подключения к выходу переключателя.

Это позволяет повысить точность нреобразования и расширить рабочий динамический диапазон.

На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - амплитудная характеристика усилителя.

импульсов, переключатель 3, усилитель 4 низкой частоты, модулятор 5, формирователь 6 прямоугольных импульсов, усилитель низкой частоты 7, фазовый детектор 8 и интегратор 9. Входное устройство / предназначено для расширения пределов измерения (преобразования) переменных напряжений и обеспечения соответствующего входного сопротивления. С выхода устройства / измеряемое напряжение поступает на запуск низкочастотного генератора 2 тактовых импульсов, формирующего управляющее напрял ение для переключателя 3 и фазового детектора 8.

Одновременно с выхода устройства 1 измеряемое напрялсение поступает на формирователь 6, обеспечивающий получение прямоугольных импульсов с частотой, равной частоте входного измеряемого переменного напряжения.

Импульсы с формирователя 6 используются

для управления модулятором 5 и получения

напряжения типа «меандр из постоянного

выходного напряжения {/вых интегратора 9.

Поскольку при напряжении типа «меандр

Напряжение формы «меандр с действующим значением поступает на

рой вход переключателя 3, на первый вход которого поступает измеряемое переменное напряжение i/эфф изм с выхода входного устройства I. На выходе переключателя 3 в зависимости от положения переключающих контактов в один полупериод низкочастотного выходного напряжения генератора 2 имеется измеряемое напряжение, а в другой полупериод-напряжение формы «меандр с частотой, равной частоте измеряемого напряжения. С выхода переключателя сигнал поступает на усилитель 4 с нелинейной амплитудной характеристикой.

С выхода усилителя 4 напряжение поступает на лампу 10 накаливания, которая совместно с фоторезистором И является датчиком эффективных (действующих) значений напряжений. В случае неравенства эффективных значений напряжений, поступающих на входы переключателя 3, на выходе делителя, образованного резистором 12 и фоторезистором 11, появляется переменное напряжение с частотой, равной частоте переключений (частота генератора 2). Сигнал ошибки после усиления усилителем низкой частоты 7 поступает на фазовый детектор 8, выделяющий напряжение той или иной полярности в зависимости от соотношения эффективных значений напряжений, поступающих на входы переключателя 5. С выхода фазового детектора 8 однополярные импульсы поступают на вход интегратора 9, изменяя его выходное напряжение УВЫХ до наступления равенства t/эфф изм и эфф пп- Таким образом, выходное напряжение интегратора 9 является мерой эффективного значения измеряемого напряжения f/ujo т. е. f/Bbix At Bx, где X - коэффициент пропорциональности.

С целью исключения из общей погрешности измерения одной из основных составляющих погрешности, а именно частотной погрешности переключателя 3, усилителя 4 и датчика эффективных значений напряжения (лампа 10, фоторезистор //), компарирование измеряемого напряжения происходит не с постояпным напряжением или напряжением фиксированной частоты, а с напряжением формы «меандр, частота которого равна частоте измеряемого напряжения.

Другой отличительной особенностью устройства является наличие усилителя с нелинейной амплитудной характеристикой (см. фиг. 2). Указанная характеристика усилителя может быть получена, например, путем включения в цепь отрицательной обратной связи нелинейного элемента, например фоторезистора 13, сопротивление которого изменяется при изменении освещенности, создаваемой лампой 10.

Благодаря использованию усилителя с нелинейной характеристикой удачно сочетаются

свойства датчика повышенной чувствительности с сохранением широкого рабочего динамического диапазона, так как

10 при - ,1 - 1,3,

v

что соответствует диапазону напряжений на лампе 10 с максимальной крутизной преобразования. Это позволяет значительно упростить и снизить требования к усилителю рассогласования.

Предмет изобретения

Линейный преобразователь действующих значений напряжений произвольной формы:, содержащий последовательно включенные входное устройство, переключатель и усилитель низкой частоты с лампой накаливания на

выходе, а также фоторезистор и последовательно включенные второй усилитель низкой частоты, фазовый детектор и интегратор, между выходом которого и одним из входов переключателя включен модулятор, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности преобразования и расширения рабочего динамического диапазона, он содержит формирователь прямоугольных импульсов, вход которого подключен к входному устройству, а выход соединен с управляющим входом модулятора, а также дополнительный фоторезистор, установленный вблизи от лампы накаливания :и присоединенный выводами к выходу первого усилителя низкой частоты и точке его подключения к выходу переключателя.

.% :1У1Т