Автокорректирующийся преобразователь физической величины в напряжение Советский патент 1979 года по МПК G05B13/02 

Изобретение относится, к электроиз мерительной технике и может быть. ИQпользовано для измерения физических величин при наличии дестабилизирукици факторов. Известны преобразователи физических величин в электрическое напряисеHlie, охваченные обратной связью. Пре образователи с глубокой отрицательно обратной связью обладают повышенной точностью преобразования. Нестабильные блоки в прямой цепи и стабильная цепь обратной связи позволяют получить преобразованный сигнёш со сравнительно малой погрешностью I. Однако результирующая чувствитель ность преобразователя существенно уменьшается с увеличением глубины об ратной связи. Поэтому преобразователи с обратной отрицательной связью не применяют при построении вйсокочувствительных приборов для измерени малых физических величин. Более высокой чувствительностью обладают преобразователи с положител НОЙ обратной связью. Недостатком последних является ни кая точность преобразования.. Нёшболее близким по технической сущности к предложенному является ав токорректирующий преобразователь физической .величины в напряжение, содержащий последова тельно соединенные сумматор физической величины, преобразователь физической величины в напряжение и регулируемый усилитель, преобразователь напряжения в физическую величину, автоматический переключатель , генератор коммутации и цепь коррекции погрешности преобразования, причем выход регулируемого усилителя через делитель напряжения и преобразователь напряжения в физическую величину подключен к сулматору физической величины 2. Но этот преобразователь содержит в цепи коррекции специальное вычислительное устройство, что усложняет его схему. Целью изобретения является упрощение преобразователя. Это достигается тем, что автокорректирующий преобразователь физической величины в напряжение содержит последовательно соединенные сумматор физической величины, преобразователь физической величины в напряжение и регулируемый усилитель, преобразователь напряжения в физическую величину, автоматический переключатель, генератор коммутации и цепь коррекции погрешности преобразования, причем выход регулируемого усилителя через де. литель напряжения и преобразователь напряжения в физическую величину подключен к сумматору физической величины, цепь коррекции выполнена в виде последовательно соединенных выходного делителя напряжения, усилитеЛя час тоты ко1«мутации и фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого усилителя, нагруженного на делитель напряжения, апараллельно плечам делителей напряжения подключен автомати ческий переключатель, средний контакт которого соединен с выходом регулируе ;мого усилителя. Управляющие входы автоматического переключателя, и фазйчувйтвительного выпрямителя подключены к выходу генератора. ,: - , V . V ; , , .. На чертеже приведена функциональ-, ная С13{ёма преобразователя,,;.; :::::;:; ;:;1 . Схема содержит преобразователь 1 физической величины в напряжение, ре гулируёмый усилитель 2, автомаТический пе)ёкл1очатель 3, преобразователь 4 напряжения в физическую величину, генератор коммутации 5, усилитель б частоты коммутации, фазочувстёитеЛьный выпрямитель 7, выходной делитель напряжения 8, делитель 9 напряжения цепи обратной связи и сумматор Ю физической величины, . Устройство работает следукндим Образом. Входная физическая величина Х (сиг нал) поступает через сумматор Ю на вход преобра ователя 1, которьай йреобразовывает ее в электричёскуй величину-Напряжение, Преобразованный сиг нал поступает на вход последовательНО соединенного с преобразоватёлем регулируемого усилителя 2, с выkoлa KOTpt ofo усиленный сигнал делитель 8 поступает на выход устройства Сигнал с регулируемого усилителя 2 поступает тайже в цепЪ полоясительной обратной Ьвязи, состоящей из делителя напряжения 9 и преобразователя 4о Плечи делителей 8 и 9 поочерёг1но шунтирует автоматический перёклю 1атель 3 и сигнал на выход устройства поступ ет то с выхода делителя 8, то с выхода усилителя 2, Автоматический переключатель 3, управляклаий вход которого подключен к генератору кбммутации 5, осуществляет модуляцию коэффи циента передачи цепи положительной обратной связи и выходного делителя 8. Когда переключатель 3 находится в верхнем положении, увеличивается глу бина положительной обратной связи, возрастает Усиление, однако увеличив ется коэффициент деления выходного делителя напряжения 8, В нижнем поло жении усиление понижается за ёчет уменьшения коэффициента передачи цепи положительно обратной связи, но при этом возрастает коэффициент передачи выходного делителя 8. При определенном соотношении коэффициентов деления делителей 8 и 9, номинальных значениях коэффициента преобразова-. {1ИЯ преобразователя 1 и коэффициента Усиления регулируемого усилителя 2, а также при постоянном коэффициенте преобразователя 4, осуществляется режим полной демодуляции выходного напряжения Ugbix, т.е. оно будет одинаковым при любом положении автоматичесKoto переключателя 3. При отклонениях коэффициента преобразования преобразователя или усилит еля 2 от номинальных значений в результате действия дестабилизирующих факторов на выходе устройства наряду с постоянной составляющей появляется переменная составляющая напряжения, частота которой равна частотекоммутации. Эта переменная составляющая после усиления-.в усилителе б частоты коммутации поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 7, выходной сигнал которого, воздействуя на управляющий, вход регулируемого усилителя 2, восстанавливает Номинальное значение . коэффициента усиления всего устройствао Статизм системы регулирования моч жет быть весьма малым при достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 6 частоты коммутации. Формула изобретения АвтокорректирУющйй преобразователь физических величин в напряжение, содержащий последовательно соединенные сумматор физической величины, преобразователь физической величины в напряжение и регулируемый усилитель, преобразователь напряжения в физическую величину, автоматический переключатель, генератор коммутации и цепь коррекции погрешности преобразования, причем выход регулируемого усилителя через делитель напряжения и преобразователь напряжения в физическую ве- личину подключен к сумматору физической величины, о т л и ч а to щ и и с я тем, что, с целью упрощения, цепь коррекции выполнена в виде последовательно соединенных выходного делителя напряжения, усилителя частоты, Коммутации и фазо1увствительного выпрямителя, выхоД которого соединен с управляющим входом регулируемого усилителя, нагруженного на делитель напряжения, а параллельно плечам делителей напряжения средним контактом к выходу регулируемого усилителя подключен автоматический переключатель, при этом управляющие входы автоматического переключателя и фазочувствительного выпряьдателя подключены к выходу генератора.

5

Источники информации, принятые- во внимание при экспертизе

1. Орнатский П. П. и др. Измерительные приборы периодического сравЭнергия

М., 1975.

нения

:.k-.s K|s 3 й ff sis ;:«w; -,;

6

2. Бромберг Э. М, ,АвтокорректИрующие системы для измерения некоторых неэлектрических величин . Приборы и системы управления, 10, 1973.