Делительное устройство Советский патент 1978 года по МПК G01R19/10 G06G7/16 

I : .

Изобретение относится к устройствам для опредепення отношения двух электрических напряженмй постоянного тока, может быть использовано в автоматике и в измерительной технике.

Известно делительное устройство, содержащее компараторы, триггер, интегратор и амплитушый модулятор, причем вхОдь одного из компараторов соединены с выходом устройства й источником сигнала переменнсн го тОка, амплитуда которого равна первому сомножителю, входы другого компаратс а соединены с источниками сигналов переменного тОка, амплитуда одного из которых равяа второму сомножителю, а амплитуда другого - делителю; выходы компараторов соединены со входом триггера, который через интегратор подключен ко входу амплитудного модулятора, соединенного с источником переменного напряжения, причем частота колебаний всех источников одинакова, а фазы напряжений второго сомножителя и делителя отличаются от фазы выходного напряжения и первого сомножителя на некоторый фиксированный угол lj.

В этом устройстве в случае нестабильное ги частоты источников сигналов переменного тока на вход интегратора с триггера поступает импульсная последовательность Нестабипьной частоты, что вызьгоает изменение напряжения на выходе интегратора при постоянных амплитудах входных сигналов. Это приводит к° дополнительной погрешности измерения, составляющей значительную часть в общей погрешности, вспедствие линейной Зависимости .напряжения на выходе HHTerjjaTopa От частоты вхошщх импульсов.

Наиболее близко к предлагаемому делительное устройство, содержащее последовательно соединенные генератор управляемой частоты, линейный преобразователь входных напряжений в переменные напряжения с разностью фаз в 90 , сумматор, усилитель и фазочувствительный детектор, в котором искомое частотное определяется как тангенс угла сдвига фаз между вектором делимого и вектором суммы делимого и делителя 2j.

Напряжение на нагрузке синхронного детектора пропорциональноскнух у угла сдвига фаз между вектором делимого и векторбм суммарного сигнала. И только при малых угяах сдвига фаз (при малой величине делимого) значение &i л можно принять рав нин tgip. Такое приближение создает ошибку при дедение, сортветс:твующую изменению угла сдыша фаг от О до 90°. lie ль изобретения - повышение точности и расширение динамического диапазона измеряе лых отношений двух напряжений, Эга цель достигается тем что в делите ном устройстве, содержащем последовательно соединенные генератор управляемой частоты, линейный преобразователь входных на пряжений в переменнее напряжения с разнос тью фаз в 9О , сумматор, усипитепь и фазо чувствигельный детеКтОр, последний Своим вторым входом соединен с выходом генератора управляемой частоты, а выходом - с е управляющим входом. На чертеже изображена структурная элек трическая схемй депитепьного устройства. Устройство содержит генератор 1 управляемой частоты, линейный преобразователь 2 входных напряжений, сумматор 3, усилитель 4, фазочу ветви тельный детектор 5. Принцип действия устройства заключается в следующем. Выходное напряжение генератора 1 с амплитудой и и частотой ЪЭ поступает на линейный преобразователь 2 входных напряжений, в котором преобразуется в напряжения U RjVj и и 2 - К 2 /2 , сдвинутые на 90 и пропорционакьные входным напряжениям V и Vj , поступающие на сумматор 3. При этом тангенс угла сдвига фаз tpj между напряжением 112 ходным напряжением генератора 1. .Uo, X i i-iv-r где X и р .- соответственно реактивное И активное сопротивления фазосдвигающей цепочки; ,. напряжения соответственно на реактивном и активном сопротивлениях фа- а ос двигающей цепочки. Тангенс угла фаз (р между напряжением и 2 и суммарным напряжением И, Х, TJ на вь1ходе сумматора

U

1

tgvp,™,

и. К.V. ,1,сомэг t j-k-Vj,l,

COrtSi.

tJ2 K,-V2,K,

ние tJ с сумматора S через 4 поступает на один из входов 5, на второй вход которого одФормула изобретения

Делительное устройство, содержащее последовательно соединенные генератор управляемой частоты, линейный преобразователь вхониых напряжений в переменные напряжения с разностью фаз в 90 , сумматор, усилитель и фазочувствительиый детектор, о т л ичающееся тем, что, с целью повышеновремённо подается напряжение IT с генератора 1. Напряжение на выходе детектора 5, зависящее от угла сдвига фаз 0 межд5 напряжением И на выходе сумматора 3 и напряжением 1Г генератора 1, постуг1г1ет на управлякш1Ий ьход генератора 1 и изменяет его частоту так, чтобы значение угла Q - 1 -if2 стремилось к нулю. Угол 0 равен нулю, угол ф. равен углу Ф2 . При этом где X jJL при.индуктивном характере нагрузки фазосдв11гающей цепочки, откуда -.К, г CO11&t . jj при емкостном характере нагрузки фазосдвигающей цепочки, откуда Таким образом, в установившемся режиме частотна генератора 1 в широком диапазоне изменений входных напряже1щй Vj и V/j пропорциональна отношению при ИНДУКТИЕ - ном характере нагрузки фазосдвигающей цепочки и - - при емкостном характере её нагрузки. Использование новых связей фазочувствительного детектора и генератора управляемой частоты выгодно отличает гфедлагаемое делительное устройство от прототипа, так как повышается точность и расширяется динамический диапазон измеряемых отношений двух напряжений, чтэ расширяет сферу применения делительного устройства и устраняет необходимость разработки ряда делительнь|Х устройств, близких по своим точностным характеристикам.

яия точности и расширения динамического диййаэонй измеряемых отношений, фаарчувствительный детектор своим вторым входом срединен с выходом генератора управляемой частоты, а выходом - с его управляющим

входом.

Источники информ ии, принятые во мание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N«231899, ; Q Об Q 7/16, 1967.

2,Авторское свидетельство СССР № 119О17, Q Об Q 17/16. 1958.