Масштабный преобразователь напряжения Советский патент 1976 года по МПК G06G7/12 

I . I

Изобретение относится к области автоматики и вьпислйтельной техники и может быть исполь Ьвад5о при преобразовании и измерении электрических величин.

Известны масштабные преобраэователи напряжения с ввтоматичнской коррекцией дрейфа нулевого уровня и коэффициента передачи, содержащие, масштабный делитель, усилител постоянного тока, модулятор, усилитель переменного тока и демодулятор ,.

Однако эти устройства имеют такие недостатки, как наличие фильтра на выхсяе демодулятора, снижающее быстродействие мавшвабного преобразователя, и наличие дрейфа выходного напряжения преобразователя от выбросов напряжения модулятора, что недопустимо при преобразовании сигналов малых уровней.

Прототипом изобретения является масштабный преобразователь напряжения постоянного тока PJ, содержащий усилитель постоянного тока, вход которого соединен с входом устройства и первым входом модулятора, а выход с выходом устройства и входом мае- Ш1 абного делителя, связанного выходом с вторлм входом модулятора, подсоединенного третьим входом к выходу генератора опорной частоты, а выходом - к входу усилителя переменного тока, выход которого через демодуляг тор, содержащий выходной фильтр, подключен к корректирующему входу усилителя постоянного тока.

Такое устройство также имеет невы сокое быстродействие, определяемое наличием фильтров низ-кой частоты, и пониженную точность преобразования из-за наличия несимметричных выбросов выходного напряжения модулятора.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности преобразования.

Это достигается тем, что в устройстве дополнительно введены преобразователь код-напряжение, реверсивный счетчик, два пороговых элемента, логический элемент ИЛИ и формирователь стробов. Формирователь стробов соединен входом с выходом генератора опорной частоты, а выходом - с первыми входами пороговых элементов, подключенных вторлми входами к выходам усилителя переменного тока, а выходами соответствен-j но - к управлякндим входам реверсивного счетчика и входу элемента ИЛИ. Выход элемента ИЛИ связан со счет,йым входом реверсивного счетчика подключенного через преобразователь код-напряжение к корректирующему входу усилителя постоянного тока;

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Масштабный преобразователь содер жит усилитель 1 постоянного тока, выход которого подключен к входу масштабного делителя 2. Делитель 2 соединен выходом с вхс«О(М модулятора 3, второй вход модулятора - с входом усилителя 1, Выход модулятора подключен ,к йхопу усилителя 4 переменного тока, выход генератора 5 опорной частоты - к входу модулятора 3 и входу формирователя б стробов , выход формирователя - к первым входам пороговых элементов 7,8, связанны}; вторыми входами с выходснм усилителя 4 переменного тока. Выходы элементов 7,8 соединены с.входами элемента ИЛИ 9 и управляющими входами реверсивного счетчика 10, счетный вход которого подключён к выходу элемента ИЛИ, .выход реверсивного счетчика через преобразователь 11 код-напряжение - с корректирующим входом усилителя 1.

Работает устройство следующим образом.

На вход модулятора 3 одновременно поступает напряжение с входа усилтеля 1 постоянного тока и с выхода усилителя через масштабный делитель

2напряжения. При неравенстве этих напряжений на входах модулятора 3, на его выходе образуется импульсное напряжение, амплитуда которого равна разности входных напряжений

,х«ОА К|-|где К - коэффициент деления масштабного де лителя 2. . Выходное напряжение модулятора

3.усиливается усилителем 4 переменного тока и подается на входы двух. пороговых элементов 7 и В, один из которых срабатывает при положительной разности напряжений на входах

и

модулятора (М и -- 70),а друW К гой при отрицательной о&зности на-.

пряясений (ду Ugy- 0 ).на входах

того же модулятора.

Для устранения ложного срабатываНИН пороговых элементов в момент переходных процессов модулятора введено стробирование пороговых элементов, которое осуществляется формирователем б. Работа модулятора 3 и формирователя б стробов синхронизирована генератором 5.

выходные импульсы пороговых элементов поступают на управление реверсом счетчкка 10 и одновременно через элемент ИЛИ 9 на счетный вход того же счетчика.

При подаче импульсов на вход счет чика 10 он управляет работой преобразователя 11 код-напряжение, кОторый вьздает напряжение на корректирующий вход усилителя 1. Напряжение поступаюцее на корректирующий вксзд усилителя 1, кс 1пенсирует дрейф нулевого уровня и корректирует коэффициент передачи до тех пор.,пока не

наступит соотношение ц 9Ьх ;

. вх К

Стробированиё сра.6атывания пороговых элементов исключает влияние переходных процессов модулятора 3 на дрейф выходного напряжения преобразователя/ что приводит к повышению точности преобразования.

В связи с отсутствием демодулятора и фильтра на выходе устройства уменьшается время отработки дрейфа

нуля и время корректировки коэффициента передачи.

Для дальнейшего повышения быст роцействия можно увеличить число пороговых элементов, которые настраи5 ваются на разные уровни срабатывания и выходные импульсы которых поступают на дополнительные счетные входы реверсивного счетчика 10, что дает во11можность получать на выхсще

10. преобразователя 11 код-напряжение ксялпенсирукиее напряжение бсшее высокими ступенями, а по мере HfiI U,..V

ступления соотношения и .

15

0олее низкими ступенями.

МАСШТАБНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ,содержащий усилитель постоянного тока, вход которого соединен с входом устройства и первым входом , модулятора, а выхои подключен к ВЫХОДУ устройства и входу масштабногоивтделителя, соединенного выходом с вто .рым входс»^ модулятора, подключенного третьим входом к выходу генератора опорной частоты, а выход'ом соединенного с входом усилителя, переменного тока, о'тличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности преобразования, в устройство дополнительно введены преобразователь код-напряжение, реверсивный счетчик, два пороговых элемента, логический элемент ИЛИ и формирователь стробов, соединенный входом с выходом генератора опорной частоты, а выходом подключённый к перЬым входам пороговых элементов, соединенных вторыми входами с выходами усилителя переменного тока, а вЕлходами соответственно подключенных к управляющим входам реверсивного счетчика и входу элемента ИЛИ, выхсд которогосоединен со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного через преобразователь код-напряжение к корректирующему входу усилителя постоянного тока.(ЛСПюсо4;i>&' СП