Устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное Советский патент 1975 года по МПК G01R19/22 

Р1зобретенпе отиоситея к области измерительной техники.

Известно устройство для преобразования переменного (аиряжения в постоянное, содержащее последовательно соединенные основHoii и вспомогательный усилители и детекторы, обратную цепь, подключенную к вспомогательному усилителю, а также последовательно соединенные управляемый делитель нанряжения, запоминающее устройство, связанное через ключ с нуль-органом, переключатели.

Однако в таком устройстве ногрешность вспомогательного детектора и нуль-органа полностью входит в ногрешность результата преобразования. Поскольку сумма этих погрешностей может оказаться соизмеримой с погрешностью основного канала (усилитель и детектор), то это резко снижает эффективность коррекции, а следовательно и точность нреобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразовапия.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве к выходу основного детектора подключена дополпительная обратная цепь, соединенная через переключатель с входом вспомогательного детектора, к выходу которого через нереключатель подключен дополнительный заправляемый делитель напряжения, управляюпцп вход которого через вспомогательное запоминающее устройство соединен с выходом 11уль-о), который свонми входами через переключатели соединен с входами и

выходами управляемых делителей.

Па чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит основной детектор 1, соединенный последовательно с основным

усилителем 2, вход которого через переключатель 3 соедипен с входным зажимом и выходом обратной цепп 4, подключенной по входному зажиму через вспомогательный усилитель 5. Выход усилителя через переключатель 6 соединен с вспомогательным детектором. 7. Выход детектора через переключатель 8, а выход детектора 1 непосредственно соединены через управляемые делители 9 и 10 и переключатели 11 и 12 с входами нуль-органа 13, выход которого подключен к переключателю 14. Переключатель двумя другими клеммами через запоминаюшие устройства 15 и 16 связан с уиравляющими входами делителей напряжения, а дополнительная обратная

цепь 17 соедннена входом с детектором 1, а выходом с переключателем 6.

Устройство работает следующим образом. Первоначально все переключатели находятся в положении а. Входное напряжение

усиливается усилителем 5 и преобразуется детектором 7 в постоянное напряжение Ll, подаваемое на нуль-орган 13, на второй вход которого поетупает напряжение Ls, полученное путем усмления (с iioMoui,b)o уснлптеля 2) н детектирования детекто)ом I ослаблеппого обратной неныо 4 нанряження е выхода уснлнтеля 5. Прн неравенстве напряженнй Ui н /2 нуль-орган 13 устанавливается в положение, соответствуюп1.ее знаку неравенства, в результате чего происходит заряд или разряд конденсатора запомпиаюп,его устройства 16, вызывающнй изменение напряжения на вы.ходе управляемого делителя 10, а еледовательпо и напряжения па выходе пуль-органа 13. Напряжение на запоминающем устройстве колеблется с некоторой собственной частотой, причем амплитуда колебаний равна порогу чувствительности пуль-органа. Таким образом осуш,ествляетея коррекция основного канала с точностью до аддитивной погрешности нуль-органа т. е. выползшется условие

Ui .(1)

Во второй такт переключатели 3, 6, 11, 12 и 14 переводятся в положение б. Входное напряжение усиливается усилителем 2 и преобразуется детектором 1 в постоянное напряжение L/3, которое поступает на нуль-орган 13 и через обратную цепь 17 па детектор 7, с выхода которого как иапряжепие L.i через делитель 9 напряжения поступает на другой вход нуль-органа. Аналогично описанному вьпие происходит коррекция вспомогательного детектора 7, т. е. изменение коэффициента иередачн уиравляемого делителя 9 до выполнения (с точностью до аддитивной ногрешпостп пуль-органа) условия

Ls « AoL/.,.(2)

В третий такт переключатель 8 переводится в положение б, а нереключатель 14 - в нейтральное положение. В результате этого к выходу детектора 1 оказываются носледовательио нодключенпыми унравляемые делители напряжения 10 и 9, значення коэффициентов нередачн которых из выраж:ений () и (2) удерживаются заноминающимн устройствами 15 и 16. Выходное наиряжение, следовательно, составляет

L/,,,,,,-L/3/(,o/(.(3)

Пусть элементы 1, 2, 5 н 7 опнсываючся уравнением

у (,г- + ЛО/С; (1 + Y;) (1 + % ) (1 , + Y;) К

где X и г/--входиая п выходная величины

(-го блока;

/(. , 6. , Yi - номинальный коэффициент передачи, приведенная адднтивная и мультипликативная погрешности i-ro блока.

Цепи 4 и 17 иолагаем бесногрешными, поскольку их погрешности можно препебречь но

сравнению с погрешностями остальных блоков, а нуль-органа 13 учитываем только аддитивиук) погрешнос1Т5 Л|з.

Тогда и, U,KoK(,)(l+85)+l)( и. - L.,КгЛ,К2К,(1 + Y5) (1 + бб) + +б2(+у2) -K-iiXl+Yi)

L/3 L.,A2/,:(H-Y2){H-82)+6,(l+Yi)

f/., - У,/(2 :1X17 7 (1+Y2) (1 + 62)+

r-;S,(l -ЬуГ) -|-67(1+Y7)

Из выражения (1) находим значение

,.

10

КлКЛ.

(Н-У5)(1 + б5)+б7(1-ЬУ7)

((1-:-У5)(1 + б5)-б2(1-ьу2) + е,(1-у,)+б,з Значение Дд онределяем из выражения (2)

(l-bY2)(l + 52)+6i(l+YO+6

/CiyXy () (1 + 62)+6i(l-bYi)+87X1-fY7)

(5)

Подставляя в формулу (3) значения /(ц и /Сю, ноеле нреобразований получаем

г I - f 1 1 , -1 l BLix - /v,/(,, Т Y С ;

где Yc - погрешиость скорректированного результата

YC -- (у5+Й5)(б2+б1 + б,з-67)+67(Y2 + 62 +

+Y1+6,)

Пз нолучешюго выражения видно, что все составляющие погрешности являются величпнами второго норядка малости, т. е. в иредлагаемом устройстве исключены ие только г.огрешности вспомогательного детектора, но и аддитивная погрешность нуль-органа.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования переменного напряжения в ностояиное, содержащее носледовательно соединенные основной к вспомогательный усилители и детекторы, обратную непь, подключенную к вспомогательному усилителю, а также последовательно соединенные управляемый де:1итель напряжения, запоминаюн1,ее устройство, связанное через ключ с нуль-органом, переключатели, отличающееся тем. что, с целью новышения точности нреобразоваиия, к выходу основного детектора подключена дополнительная обратная цень, соединенная через нереключатель с входом всномогательного детектора, к выходу которого через н.ереключатель подключен донолнительный управляемый делитель напряжения, унравляющий вход которого через веномогательиое заиоминающее устройство соединен с выходом нуль-органа, который своими входами через переключатели соединен с входами и

выходами унравляемых делителей.