Устройство для измерения отношения напряжений Советский патент 1977 года по МПК G01R19/10 

.регулируемым коэффициентом усиления, входом свяханного с первым и ключами, причем управляющие вхолы всех ключей соединены с блоком управления, кроме того, к выходу буферных каскадов подключены реэистивный сумма тор, свйзанныя с повторителем напряже ния, а 1-акжг масштабный делитель. На фиг 1 приведена блок-схема устройства для измерения отношения напряжений; на фиг. 2 - временные диа раммы вЕшоднЫх {тЗпряжени: блоков устройства, поясняющие его работ Устройство содержит электронные кл чи 1-4, преобразователь напряжения 5, накопительные конденсаторы б и 7, буфарные каскады 8 и 9, масштабный дели тель 10, суммирующий делитель 11, пов торитель напряжения 12, фильтр 13, сх му сравнения 14, источник 15 опорного напряжения, усилитель 16 с регулируемы коэффициентом усиления, блок 17 управ ления, вольтметр 18. Входы ключей 1 и 2 преобразователя напряжения 5 являются входами устройства, а выходы ключей, объединенные между собой, являются импульсным выхо дом преобразователя напряжения 5. Вход последнего представляет объединенные между собой входы входящих в его состав ключей 3 и 4, выходы которых соединены соответственно с одной из обкл док накопительных конденсаторов 6 и 7 и входами буферных каскадов 8 и 9, причем и те и другие также входят в состав преобразователя 5. Вторые обкладки накопительных конденсаторов б и 7 соединены с шиной О питания, а выходы каскадов 8 и 9, являясь, выходами преобразователя 5, соединены со входами делителя 10 и со входами суммирующего делителя 11. Выход послед него соединен со входом повторителя 12 а его выход со входом фильтра 13. Выход фильтра 13 соединен с одним из входов схемы сравнения 14, ее второй вход - с источником 15 опорного напряжения, а выход - JV входом уггравления усилителя 16, сигнальный вход и выход которого соединены соответстиенно с импульсным выходом и нмпульс ным входкзм преобразователя напряжения 5. Управляйщие входы ключей 1-4 преобразователя напряжения 5 соединены с сгоотэетсгзующяии выходами впока управления 17. Выход делителя io соединен со йходом вольтметра 18. Р&бйту устройства для измерения отношения напряжений рассмотрим на примере язмеремия отнош«няя постоянного яаг(ря«еийя и амплитуды синусоидального напряженик к их сумме. На первый вход устройства поступает постоянное напряжение U , а на второй вход устройства - сянусоидальMf e яапр51жение с амплитудой Uj . Под воздействием приходящих на вход блока управления 17 тактовых импульсов на его выходах формируются импульсы, сдвинутые один относительно другого во времени, как показано на фиг. 2, Импульсы напряжения амплитуды , UitijC выхода блока управления 17 эамы1сают соответственно ключи 1 и 3 преЬбразователя напряжения 5, в резульгате чего на накопительный конденсатор 6 этого преобразователя поступает с выхода усилителя 16 импульс напряжения, до амплитуды которого накопительный конденсатор 6 заряжается Благодаря Сдвигу во времени и соотнесению длительностей импульсов на выходах блока управления 17 исклю чается воздействие на накопительный конденсатор б переходного процесса усилителя 16. Таким образом, Ug : и, - К , где Uf - напряжение на накопительном конденсаторе 6, К - коэффициент передачи усилителя 16 регулируемым коэффициентом усиленияПри замыкании ключей 2 и 4 преобразователя напряжения 5 его накопительный конденсатор 7 заряжается до напряжения . и,и,-к, где 1/7 - напряжение на накопительном конденсаторе 7. Коэффициент передачи буферных каскадов 8 и 9 преобразователя напряжения 5 равняется единице а их входные сопротивления выбраны такими, что разрядом накопительных конденсаторов 6 и 7 можно пренебречь. Таким образом, напряжения, поступающие на вход суммирующего делителя 11; равны напряжениям накопительных конденсаторов 6, и 7. Поскольку суммирующий делитель 11 представляет собой делитель из двух одинаковых по номиналу резисторов, напряжение на его выходе ,5( U) 0,5 . к(и, + Uj) . Поскольку коэффициент усиления схемы сравнения 14 велик; ее выходной сигн ал изменяет коэффициент усиления усилителя 16 до тех пор, пока не установится равенство что равносильно. и,и,. Подставляя значение U, Uj в искоиое отношение, получим . азк/ц-ид (б- Поскольку Uj Og и Uj sUg , то при оответствующем выборе величины опорного напряжения и коэффициента делени масштабного делителя 10 на выходе последнего появится напряжение, отображ ющее искомое отношение. Формула изобретения Устройство для измерения отношений напряжений, содержащее усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, схему сравнения, фильтр,повторитель напряжения, источник опорного напряжения, масштабный делитель и вольтмет вход которого соединен с выходом масш табного делителя, а выход повторителя напряжения - со входом фильтра, вы ходом соединенного с одним из входов схемы сравнения, второй вход которой связан с источником опорного напряжения , а выход - с входом управления усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок управления, суммирующий резистивный делитель и преобразователь напряжения, состоящий из четырех ключей, двух накопительных конденсаторов и двух буферных каскадов, входы которых подключены к накопительным конденсаторам непосредственно и через третий и четвертый ключи - к выходу усилителя с регулируемым коэф фициентом усиления, входом связанного с первым и вторым ключами, причем управляющие входы всех ключей соединены с блоком управления, кроме того, к выходу буферных каскадов подключены резистивный сумматор, связанный с повторителем напряжения, а масштабный делитель. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Жилинскас Р.-П.П. Измерители отношения. Советское радио , М., 1975, с. 113, 2.Авторское свидетельство СССР № 389463, кл. 6 01 Н. 19/10, 01,06.71.

м/

WJ

k

i

-

п

п

п

д