Множительное устройство Советский патент 1976 года по МПК G06G7/16 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к аналоговым электронным множительным устройствам измерительных преобразователей активной мощности.

Известны множительные устройства, в которых используются диодно-резистив- ные ограничители flj.

Недостатком их является сложность схемы, так как они содержат несколько

операционных усилителей, из которых два должны иметь строго одинаковые коэффициенты передачи по одноименным входам. Известные множительные устройства, как правило, содержат или трансформатор со средней точкой вторичной обмотки, или два трансформатора, параметры которых должнь быть строго одинаковы.

Все это приводит к дополнительным погрешностям, что снижает точность рабо- ты устройства.

Наиболее близким техническим решение к данному изобретению является множительное устройство, содержащее две диодно-резистивные цепи, каждая из которых

состоит из одного ограничительного и одного фиксирующего диодов, фиксирующий диод одним выводом подключен к шине нулевого потеншшла, а другим - к первому выводу ограничительного диода, который другим выводом подключен к входу выходного операционного усилителя с фильтром в цепи обратной связи, и масштабных резисторов, которые одними вывoдa ш подключены к общему выводу ограничительного и фиксирующего диодов. Свободные выводы первых масштабных резисторов диодно-резистивных цепей подключены к генератору пилообразного нахфяжения 2.

Целью изобретения является повышение точности работы множительногоустройства измерительного преобразователя активной мощности и упрощение цепей формирования входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, чт предложенное множительное устройство с держит трансформатор напряжения, выводы первич ной обмотки которого подключены к источнику напряжения первого сомножителя, один из выводов вторичной обмотки - к свободным вьтодам вторых масштабных резисторов диодно-резистивных цепей, а второй - через два введенных масштабных резистора ко входу выходного операционного усилителя и шине нулевого потенциала соответственно и трансформатор тока. Один вывод вторичной обмотки трансформатора тока подключен к свободному выводу третьего масшта ного резистора одной диодно-резистивной цепи, другой вывод - к общему выводу фиксирующего и ограничительного диодов второй диодно-резистивной цепи, а первичная обмотка трансформатора тока включена в цепь тока второго сомножителя. На чертеже изображена схема предложе ного устройства. Множительное устройство содержит диод но-ре зистивные цепи (ограничители) 1 и 2 с ограничительными 3 и 4 и фиксируюшими 5 и 6 диодами. Катод диода 3 и анод диода 4 соединены с входом выходного операционного усилителя 7. Входные масш табные резисторы 8 и 9 цепей 1 и 2 соединены с выходом генератора 10 опорного пилообразного напряжения. Входные масшта ные резисторы 11 и 12 цепей 1 и 2 соединены с выводом вторичной обмотки транс форматора 13 напряжения. Другой вывод этой обмотки соединен через масштабный резистор 14 с шиной нулевого потенциала и через масштабный резистор 15, имеюши равное сопротивление, с о ах од ом -усилителя 7 Один вывод вторичной обмотки трансформатора 16 тока подключен через масштабный резистор 17- к общему выводу диодов 3 и 5, а второй - к общему выводу диодов 4 и 6. В цепь обратной связи усилителя 7 включен переменный резистор 18, используемый для установки масштаба, и низкочастотный фильтр 19. Потенциометр 20 и резистор 21 служат для установки нуля устройства. Первичные обмотки трансформа тора 16 и 13 соединены с зажимами источника тока 22 второго сомножителя и источника напряжения 2.3 первого сомножителя соответственно. Устройство работает следующим образом На каждую цепь 1 и 2 поступают три напряжения: сигнала X, сигнала Y , и опор ное пилообразное напряжение. Ток каждой цепи 1 и 2, являющихся ограничителями, имеет постоянную составляющую, пропорцио нальную квадрату суммы (или разности) входных сигналов. Поскольку цепи 1 и 2 яв ляются ограничителями разной полярности, входной ток усилителя 7 пропорционален разности токов этих ограничителей и содержит полезную составляющую, пропорциональную произведению сигналов-сомножителей. Для точной работы множительного устройства необходима подача еще одного компенсирующего сигнала на вход усилителя 7 непосредственно. В предложенном устройстве он подается на вход усилителя 7 через резистор 15. Резистор 14 обеспечивает требуемую амплитуду компенсирующего сиг нала на входе усилителя 7. Положительный эффект, достигаемый при использовании предложенного устройства, заключается в повышении точности его работы за счет уменьшения ошибок, связанных с неточностью подбора и нестабильностью сопротивлений резисторов, и устранения ошибок, зависящих от взаимного влияния источников друг на друга неточностей симметрии входных сигналов. Это устройство не требует применения инвертирующих усилителей или иных устройств, обеспечивающих создание симметричных входных сигналовtXи +Y- В связя с этим уменьшается стоимость измерительной аппаратуры, в состав которой входит устройство. Формула изобретения Множительное устройство, содержащее две диодно-резистивные цепи, каждая из которых состоит из одного ограничительного и одного фиксирующего диодов, фиксирующий диод одним выводом подключен к шине нулевого потенциала, а другим-к первому выводу ограничительного диода, который другим выводом подключен к входу выход- ного операционного усилителя с фильтрром в цепи обратной связи, и масштабных резисторов, которые одними выводами подключены к общему выводу ограничительного и фиксирующего диодов, свободные выводы первых масштабных резисторов диодно-резистивных цепей подключены к генератору пилообразного напряжения, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит трансформатор напряжения, выводы первичной обмотки которого подключены к источнику напряжения первого сомножителя, один из выводов вторичной обмотки - к свобод- .ным выводам вторых масштабных резисторов диодно-резистивных цепей, а второй вывод вторичной обмотки подключен через два введенных масштабных резистора, соответственно к входу выходного операционного усилителя и шине нулевого потенциала, и трансформатор тока, один вывод вторичной обмотки которого подключен к свободному выводу третьего масштабного резистора одной диодно-резистивной цепи, другой - к общему выводу фиксирующего и ог раничительного диодов второй диодно-резиотивной цепи, а первичная обмотка трансформатора тока включена в цепь тока второго сомножителя.

Источники информации, принятые во вни мание терк экспертизе изобретения:

1.Патент США № 2995304, кл. 235194, опубл. в 1961 г.

2.Корн П. Г. и Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, Мир, М., 1967г, стр. 384, рис. 730а.

22 Мб