Устройство для контроля напряжения Советский патент 1979 года по МПК G01R17/10 

1

Устройство относится к радиотехнике и может быть иснользовано в системах контроля и автоматики электро.- и радиоуст.. ройств.

Известны устройства для контроля напряжения, содержащие измерительный мост, включенный в цепь обратной связи резонансного усилителя 1, в том числе, известно устройство для контроля напряжения, содержащее резистивный измерительный мост, в два илеча которого включены источники опорного и контролируемого напряжений, а в два других плеча - колебательные контуры, к одному из которых подсоединен вход первого регенеративного резонансного усилителя, одна диагональ моста иодключена к входу второго регеиеративного резонансного усилителя, а ,друтая - к источнику импульсного напряжения, выход которого подключен к управляюп1,им входам первого и второго регенеративных резонансных усилителей, а выходы усилителей иодсоедииены через суммируюН1,ее устройство к исполнительному элементу 2.

Недостаток таких устройств заключается л их сложности ири высокой чувствите.1ьности.

Цель изобретения - упрощение устройства ири сохранении высокой чувствительности.

Достигается заданная цель тем, что в устройстве для контроля напряжения, содержащем резистивный измерительный мост, в два плеча которого включены источники опорного п контролируемого напряжений, в два других плеча - колебательные контуры, а измерительная диагональ подключена к одному входу усилителя, второй вход которого и диагональ нитания моста нодсоединсны к источнику имиульсного наирял.;ения, выход усилителя и вход исполнительного элемента подключены к одному из колебательных контуров.

На чертеже ноказана электрическая схема устройства.

Она содержит источник 1 импульеногр напрял ения, колебательный контур 2, резистор 3, клеммы 4, 5 для подключения источника контролируемого нанряжения, источник 6 опорного напрялчения, резистор 7, колебательный контур 8, усилитель 9, исполни те льны и элемент 10.

Измерительный мост содержнт колебательные контуры 2, 8, резисторы 3, 7, клеммы 4, 5, к которым подключен источник коптролируемого Напряжения, и источник 6 опорного напряжения. Источник 1 импульсного напряжения подсоединен к питающей Диагонали моста и к управляющему входу усилителя 9. Выход усилителя 9 и вход исполнительного элемента 10 подключены к колебательному контуру 8. Устройство работает следующим образом. Прямоугольные импульсы наряжения источника 1 одновременно поступают в питающую диагональ моста и на управляющий вход усилителя 9, открывая последний. При поступлении напряжения в питающую диагональ моста ток протекает по двум параллельным цепям, в одну из которых последовательно включены колебательный контур 2, резистор 3 и внутреннее сопротивление источника контролируемого напряжения, а в другую - резистор 7, колебательный контур 8 и внутреннее сопротивление источника 6 опорного напряжения. Импульсы напряжения в питающей диагонали вызывают ударное возбуждение колебательных контуров. При идентичности контуров 2, 8, равенстве сопротивлений (3,7), достаточно малом внутреннем сопротивлении и соответствующей полярности включения в плечи моста источников опорного и контролируемого напряжений в контуре 2 под воздействием единичного скачка формируется напряжение , (/) f - , ( где Е - амплитуда импульсного напряжения источника 1; E(K)t - контролируемое напряжение в пределах длительности импульса;R - сопротивление резисторов 3, 7; р - волновое сопротивление каждого из колебательных контуров 2, 8; а - постоянная затухания; t - время; О) - круговая частота, f - резонансная частота контуров Колебательное напряжение в контуре 8 формируется под воздействием тока ударного возбуждения и выходного тока усилителя 9. При равенстве опорного и контролируемого напряжений колебательное напряжение на входе усилителя 9 отсутствует, а напряжение, формируемое в контуре 8, точно соответствует напряжению Uzif) в конт)фе 2 до затухания колебаний в последнем до уровня шумовых компонент. Контур 8 включен в цепь положительной обратной связи открытого усилителя 9, поэтому после прекращения воздействия сигнала, подводимого от контура 2 к входу усилителя, возникает автогенерация и амплитуда напряжения в контуре 8 возрастает до момена окончания управляющего импульса источника 1. В пазу между импульсами источника 1 колебательное напряжение затухает до нулевого уровня. Если , где о - опорное напряжение, ток ударного возбуждения контура 2 больше, чем ток ударного возбуждения контура 8. При этом в момент возбуждения к входу усилителя 9 приложено колебательное напряжение, фаза которого соответствует уменьшению начального уровня колебаний в контуре 8. Но по мере уменьшения амплитуды колебаний в контуре 8 разностное входное напряжение усилителя 9 еще более возрастает. Поэтому колебания в контуре 8 снижаются до нулевого уровня, а затем, изменив фазу на 180°, возрастают до момента окончания управляющего импульса источника 1. Пусть /у - время уменьшения колебаний в контуре 8 от начального до нулевого уровня, а в - время нарастания колебаний в контуре 8 от нулевого уровня до амплитуды, соответствующей моменту окончания управляющего импульса источника 1. Усилитель 9 работает в режиме ограничения выходного тока: при минимальном разбалансе сравниваемых напряжений, соответствующем чувствительности устройства, коэффициент усиления максимальный, а при увеличении разности уровней опорного и контролируемого напряжений коэффициент усиления уменьшается. Такой режим позволяет сохранить постоянство значений jy и в при изменении в широких пределах уровня контролируемого напряжения. При Umo.Ec и , где f/mo -начальная амплитуда затухающего колебательного напряжения в контуре 8 ири , Ef,-уровень срабатывания исполнительного элемента, а /с - время, необходимое для нарастания амплитуды колебаний от нулевого уровня до значения с, исполнительный элемент не срабатывает. Если , ток ударного возбуждения контура 2 меньше, чем ток ударного возбуждения контура 8. При этом в момент возбуждения к входу усилителя 9 приложено колебательное напряжение, фаза которого соответствует увеличению начального уровня колебаний в контуре 8. По мере увеличения амплитуды колебаний в контуре 8 разностное входное напряжение усилителя 9 еще более возрастает, поэтому колебания в контуре 8 увеличиваются до момента окончания управляющего импульса источника 1. Время, необходимое для нарастания амплитуды колебаний в контуре 8 от начального уровня до ЕС, тем меньше, чем меньше разность ЕС-Umo. Пусть tl- - время увеличения амплитуды колебаний от U,no ДО Е. Значение Е,- задается из условия , Поэтому прп

исполнительный элемент срабатывает.

Таким образом, при исполнительный элемент не срабатывает, а условию соответствует срабатывание исполнительного элемента устройства контроля напряжения.

Формула изобретения

Устройство для контроля напряжения, содержащее резистивный измерительный мост, в два плеча которого включены источники опорного и контролируемого напряжений, в два других плеча включены колебательные контуры, измерительная диагональ подключена к одному входу усилителя, второй Ёход которого и диагональ нитания моста подключены к источнику импульсного напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при сохранении высокой чувствительности, выход усилителя и вход исполнительного элемента подключены к одному из колебательных контуров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 391530, кл. G 05 В 1/01, 1970.

2.Заявка № 2308430/21, кл. G 01 R 17/10, 04.01.76, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.