ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ЦЕПЕЙ В УНИФИЦИРОВАННЫЕ СИГНАЛЫ Советский патент 1974 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных автоматизированных измерительных системах. Известный преобразователь параметров сложных электрических цепей, содержаш,ий интегратор, дифференциальный усилительограничитель, усилитель постоянного тока, охваченный отрицательной обратной связью, не дает возможности получить информацию о значениях каждого из эле 1ентов RC-, RL-, LC- и /.С-цепей. Для усиления функциональных возможностей в предлагаемом устройстве выход усилителя постоянного тока соединен по одной цепи через конденсатор, а по другой - последовательно через дифферепциатор-ограничитель и резистор со входом суммирующего усилителя, выход которого соединен через конденсатор со входом усилителя постоянного тока, охваченного емкостной отрицательной обратной связью, причем выход его подключен к входу дифференциального усилителя-ограничителя, а вход через резистор соединен с выходом последнего. На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя. В случае, папример, преобразования в частоту значения активного сопротивления резистора параллельной / LC-цепи она включается во входную цепь усилителя постоянного тока (УПТ) 1, в цепь отрицательной обратной связи которого включается опорный резистор RQ. в установившемся режиме работы в момент смены знака напряжения с минуса на плюс на входе усилителя-ограничителя (УО) 2 знак его выходного напряжения ЕО скачкообразно изменяется с минуса на плюс. При этом выходное напряжение УПТ 1 также скачкообразно изменяется на величину - а затем линейно нарастает с поЭто напряжение стоянной времени т подается па вход дифференциатора-ограничителя 3, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное скорости нарастания линейно изменяющейся составляющей выходного напряжения первого УПТ 1. Напряжение с выхода УПТ 1 через конденсатор С подается на вход УПТ 4, охваченного емкостной отрицательной обратной связью, и обусловливает появление на его выходе (прп ) напряжения, повт ряющего выходное напряжеппе первого УПТ 1 с учетом ннвертировання знака. С другой стороны ток, протекающий через резистор, под действием выходного напрялсения дифференциатора-ограничителя 3 при выполнении условия RzC Тд (где Тд - постоянная дифференцирования дифференциатора-ограничителя 3) приводит к компенсации изменяющейся во времени составляющей напряжения на выходе УПТ 4, которое в результате определяется только величиной Rx I RO С ивык.УПТ4 -СпДля обеспечения баланса фаз это напрял ение инвертируется инвертором 5 и подается через конденсатор Сз на вход УПТ 6. Ток, определяемый этим напряжением, в момент времени знака выходного напряжения УО 2 перезаряжает конденсатор С до величины 2Е(, . С другой стороны конденсатор С перезаряжается линейно изменяющимся током, протекающим через резистор RZ под действием выходного напряжения УО 2. В момент, когда выходное напряжение УПТ 6 переходит через нулевой уровень, полярность выходного напряжения УО 2 вновь скачкообразно изменяется, и процесс повторяется. Функции интегрирующего и суммирующего усилителей, которые совмещает УПТ 4, могут быть разделены. В этом случае напряжение с выхода дифференциатора-ограничителя 3 подается па интегрирующий усилитель, а напрял ения с выхода последнего и с выхода УПТ 1 подаются на вход вычитающего усилителя, выходное напряжение которого также определяется только величиной Rx, причем необходимость в использовании инвертора 5 отпадает. При этом функции вычитающих усилителей 4 и 6 могут быть объединены. Для этого необходимо подключить вход УПТ 6 через резистор к выходу УПТ 1, через конденсатор - к выходу УО 2 и через резистор - к выходу интегрирующего усилителя, который в этом случае должен быть нефазоинверсным. Частота генерируемых УО 2 прямоугольных импульсов прямо пропорциональна величине активного сопротивления Rx резистора в исследуемой цепи j; Rjc При преобразовании значений индуктивности LX и емкости Сг- параллельной / LC-цепи уравнения преобразования описываются следующими выражениями: Д , У 4Ci/ i /о 4L,CiRi Со При преобразовании значений величин элементов последовательной RLC-цепи ее помещают в цепь отрицательной обратной связи УПТ 1, во входную цепь которого включают соответствуюп,ий опорный элемент. Уравнения преобразования з этих случаях имеют следующий вид: г - 4C,R, п . г - г . f - СЦ i «О io 4С,СЛ Несколько изменив схему преобразователя, а именно, соединив вход УПТ 6 с выходом инвертора 5 через резистор, а с выходом УО 2 через конденсатор, можно получить, функции преобразования, обратные приведенным. Предлагаемый преобразователь позволяет преобразовывать в частотпо-временной сигнал также параметры двухэлементных RC-, RLи LC-цепей. Работа преобразователя в этих случаях аналогична описанной выще. Предмет изобретения Преобразователь параметров трехэлементных цепей в унифицированные сигналы, содерл ащий усилитель-ограничитель, выход которого через сложную электрическую цень соединен с входом усилителя постоянного тока, охваченного отрицательной обратной связью через опорный элемент, дифференциатор-ограничитель, интегрирующий и суммируюпдий усилитель, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, выход суммирующего усилителя соединен через конденсатор с входом усилителя постоянного тока, охваченного емкостной отрицательной обратной связью, причем выход его подключен к входу дифференциального усилителя-ограничителя, а вход через резистор соединен с выходом последнего.