Самонастраивающийся аналогоцифровой преобразователь отношения двух переменных напряжений Советский патент 1979 года по МПК G01R19/10 

(54) САМОНАСГГРАИВАЮЩИЙСЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ. пойЛёДовательно соединенные перемножйтель, фильтр нижйих частот, усйлйТбль частоты коммутации и Лазочувствительный выпрямитель, выход которого соединен с управляющимвходом второг усилительно-выпрямительного канала, и два ключа, причем входы первого клйчй и первого и второго усйлительйб-выпрямительногЬ Канала соедин(ны с входными клеммами устройства, а ег выход - со входом третьего усилитель но-выпрямительного канала, один вход второго ключа, соединен с одной из выходных клемм устройства, а выход с первым входом перемножителя, управ ляющие цепи упомянутых ключей и фазо чувствительного выпрямителя соединены с выходом коммутационного генерат ра, введен третий ключ, один вход которого соединен со вторым входом второго ключа и с выходом третьего усилительно-выпрямйтелЁного канала, а другой - с выходом второго уси.литёльно-выпрямйтельного канала, Гуправляюпий вход третьего канала НоД ключен к выходу коммутационнргб. гене ратора, авыход - ко второму входу перемножителя. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит усилительно ёй11ря ми ельные каналы 1, 2,3, пере- множитель 4, фильтр нижних частот 5, усйлй едЁ Частоты коммутации б, фаЭочуёствительный выпрямитель 7, клю чи 8, 9, 10 и коммутационный генерат Входы ключа 8 и входы каналов 2 и 3 соединены с входными клe 1мaми устройства, & выход ключа 8 - со входом усилительно-выпрямительного канала 1 вйхОд которого подключен к.одним из входов .ключей 9 и 10. Другой вход ключа 10 сШйинёН Ъ 6кнШ Ш Шх6цг HHJi клемм устройства, а выход - с пео, входом перемножителя 4. Jlpyro вхОй ключа 9 подключён к выхОду усйлитёльно-вмпрямйтельного канала 3, а внход - ко BTOjiOMy входу пёрёмнбжи теля 4. Выход перемножителя 4 через последовательно соединенные фильтр нижних частот 5, усилитель частоты колйлутации б и фазочувствительный выпрямитель 7 подключен к управляющему входу усилительно-выпрямительно канала 3. Управляющие цепи ключей 8,9,10 и фазочувствительного выпря нитгеля 7 соединены с выходом коммутационного генератора 11, Устройство работает следую1чим образом. В процессе преобразования входных напряжений Ug и и 2 в усилнтельно-выпряттельных каналах 2, и 3 укаШнныё напряжения через ключ управляемый кокмутационннм генератором 11, поочередно И пёрИЬдйчёЫкй . подаются на вход усилительно-выпрЯми тёльНОго канала 1. ПрИ этом На ОдйН из входов перемножителя 4 через ключ 10, синхронно работающий с ключом 8, подается первое входное напряжение,преобразованное в канале 2 при одном положении ключа 10 и в канале 1 при другом положении ключа 10. Hafдругой вход перемножителя 4 через ключ 9, синхронно работающий с ключом 8, подается второе входное напряжение, преобразованное в канале t при положении ключа 9 и в канале 3 при другом положении ключа 9. При непрерывной работе ключей 8, 9, 10 в случае неравенства друг другу коэффициентов преобразования каналов 2 и 3 из выходного напряжения пёрёмнОжитёля 4 с помощью фильтра нижних частот 5 выделяется переменное напряжение частоты коммутации, амплитуда которого определяет погрешность от неидентичности каналов. Это напряжение усиливается усилителем частоты коммутации 6 и.выпрямляется фазочувствитёльнйм выпрямителем 7, управляемым коммутационным генератором 11. В результате на выходе фазочувствительного выпрямителя 7 имеет место постоянное напряженке, знак и величина которого пропорциональна разНости входных напряжений перемНожителя 4. Это напряжение поступает на уПравлянзщий вход канала 3 и изменяет его коэффициент преобразования до значения, при котором погрешность от неидентичности каналов равна 0. -. ...., . - . .. : - . Как следуе из описания работы устройства, на Один и тот же вход перемножителя 4 в процессе коммутации поступает только одно из преобразованных входных напряжений. Поэтому коэффициенты, учитывающие степень нелинейности характеристики перемножителя в каждом полупериоде коммутации, одинаковы в независимости от соотношения уровней входных: сигналов преобразователя. В связи с этим погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики перемножителя, устранят ется, что позволяет повысить точность преобразования путем компенсации нейдентичности основных усклительновипрямйтельных каналов. , Применение данного устройства в измерителях отношения напряжений позволит с высокими т;оч;ностью и быстродействием автоматизировать процесс измерения одного из основных параметров - коэффициента передачи таких средств измерительнЬй техники, как усилители, аттенюаторы, фильтры, вращающиеся трансформаторы и др. Учитывая массовый выпуск промышленностью указанных изделий, это позволит значительно повысить производительность труда при высоком качестве изделий, что тринесет эКС5Нбмически1й эффект народHct-iy хозяйству. , 5 Формула изобретения , -v Самонастраиваюиийся аналого-цифро вой преобразователь отно1аения двух переменных напряжений, содержащий три усилительно-выпрямительных канала, последовательно соединенные пере множитель, фильтр нижних частот, уси литель частоты коммутации и фазочувствительный выпрямитель, выход которого соединен с управляющим входом второго усилительно-выпрямительного канала, и два ключа, причем входы первого и второго усилительновыпрякштельных каналов соединены с входными клеммами устройства, а его выход - со входом третьего усилитель но-выпрямительного канала, один вход ключа соединен с одной из выходных клемм устройства, а выход - с первым входом перемножителя, управляю1ш цепи упомянутых ключей и фазочувствительного вып эямителя соединены с выходом коммутационного генератора. от л и ч а кщ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования путем компенсации неидентичности второго и третьего усилительновыпрямительных каналов, в него введен третий ключ, один вход которого соединен со вторым входом второго ключа и с выходом третьего усилител но.-вып рямительного канала, а другой с выходом второго усилительно-выпрямительного канала, управляющий вход третьего ключа подключен к выходу коммутационного генератора, а выход ко второму пёремножителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Скрипник Ю.А. Методы преобразования и выделения измерительной информации и гармонических сигналов, Киев, Наукова думка , 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 301646, кл. Н 03 К 13717, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № 483784, кл. Я 03 К 13/17, 1973.