Преобразователь постоянной времени сложных электрических цепей в частоту Советский патент 1975 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных измерительных системах.

Известный преобразователь постоянной времени сложных электрических цепей в унифицированный сигнал характеризуется ограниченными функциональными возможностями.

Для расширения функциональных возможностей в предлагаемом устройстве выход усилителя постоянного тока соединен с одним входом сумматора-интегратора непосредственно, а с другим - последовательно через дифференциатор-ограничитель и интегратор, причем выход сумматора-интегратора соединен с инвертирующим, а выход дифференциатораограничителя с неинвертирующими входами дифференциального усилителя-ограничителя.

На чертеже изображена функциональная схема преобразователя при преобразовании в частоту постоянной времени параллельной RL-цепи.

В установившемся режиме в момент смены знака разности напряжений на входах диффе ренциального усилителя-ограничителя (ДУО) 1 знак его выходного напряжения ЕО скачкообразно изменяется на противоположный. При изменении знака с минуса на плюс выходное напряжение усилителя постоянного тока (УПТ) 2 изменяется также скачкообразно на

D

величину -2Ео , а затем линейно нараста- х

ет. С помощью цепи дифференциатор-ограничитель 3 - нефазоинверсный интегратор 4 линейно изменяющаяся составляющая этого напряжения выделяется (выброс напряжения ограниченной амплитуды и малой длительности на выходе дифференциатора-ограничителя 3 от перепада в выходном напряжении УПТ2 не оказывает влияния на работу схемы) и подается на вход сумматора-интегратора 5 в противофазе с выходным напряжением УПТ2, подаваемым на другой вход. При равенстве постоянных дифференцирования Гд дифференциатора-ограничителя 3 и интегрирования Тц нефазоинверсного интегратора 4 выходное напряжение сумматора-интегратора 5 изменяется по следующему закону;

- F -iEpRo

г Д R, ° RC

Интегратор 4 может быть и инвертирующим. В этом случае сумматор-интегратор 5 должен быть замерен вычитающим усилителем-интегратором.

Функции суммирования и интегрирования, одновременно выполняемые сумматором-интегратором 5, могут выполняться раздельно с помощью двух узлов - сумматора и второго

интегратора. В этом случае дифференциаторограничитель 3 должен быть нефазоинверсным, а выход его должен соединяться с инвертирующим входом ДУО (1), неинвертирующий вход которого подключается к выходу второго интегратора.

В момен равенства этого напряжения и выходного напряжения дифференциатора-ог BoRo s

раничителя 3

полярность

ВЫХ,

..

ВЫХОДНОГО напряжения ДУО 1 скачкообразно меняется с плюса на минус, и описанный процесс повторяется. Частота генерируемых преобразователем прямоугольных импульсов прямо пропорциональна постоянной времени исследуемой цепи

/--.ггде .

При преобразовании величин постоянной времени параллельной цепи в качестве опорного элемента, включенного как и в первом случае в цепь отрицательной обратной связи УПТ 2, используют опорный конденсатор Со. Последовательные RC- и RL-цепи помещают-.

ся в цепь отрицательной обратной связи УПТ2, во входную цепь которого включают соответственно опорый резистор Ro и опорная катущка индуктивности LO.

Выражения для частоты выходных сигналов преобразователя в этих случаях аналогичны выщеприведенным.

Предмет /изобретения

Преобразователь постоянной времени сложных электрических цепей в частоту, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, выход которого через параллельную исследуемую цепь соединен с входом усилителя

постоянного тока, имеющего в цепи отрицательной обратной связи опорный элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей выход усилителя постоянного тока соединен с одним входом сумматора-интегратора непосредственно, а с другим - последовательно через дифференциатор-ограничитель и интегратор, причем выход сумматора-интегратора соединен с инвертирующим, а выход дифференциатора-ограничителя с неинвертирующими входами дифференциального усилителя-ограничителя.