Время-импульсный преобразователь параметров переменного тока Советский патент 1979 года по МПК H03K13/20 

(54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к построению измерительных преобразователей с время-импульсным или число-импульсным электрическим выходом и аналоговым линейным отсчетом на основе использования средств оптоэлектроники.

Известны время-импульсные преобрзователи, содержащие генератор развертывающего напряжения и нульорганы 1 .

Известные устройства имеют низкую точность.

По основному авт. св. 9 612404 известен оптоэлектронный время-импульсный преобразователь, содержащи aнa ipгoвый преобразователь электрического сигнала в отклонение светового луча, генератор развер ывагощего напряжения, фоточувствительные элементы (например, фотодиоды), источник опорного напряжения, резистивный делитель 12.

Недостатком указанного устройства является отсутствиекодового выхода и линейной аналоговой индикации результата преобразования,

Целью изобретения является получение дополнительного кодового представления и линейной аналоговой индикации результата преобразования в виде светящейся полоски,

Достигается это тем, что во время-импульсном преобразователе, содержаще : аналоговый преобразователь электрического сигнала в отклонение светового луча, генератор развертывающего напряжения, фоточувствитель0ные элементы (например, фотодиодцл) , источник опорного напряжения, резистивный делитель, разделительные элементы выполнены в виде светоизлучающих диодов и введена группа оптронов

5 с оптическим входом н выходом, две группы световодов и линейная оцифрованная отсчетная шкала, причем кёогдый светоизлучающий диод оптически соединен с соответствующим оптроном,

0 выход которого через соответствующий световод первой группы световодов соединен с отсчетной шкалой, а через соответствующий световод второй группы световодов соединен с предыдущим

5 по Hcwepy фоточувствительным элементом.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь.

Время-импульсный преобразователь 0 содержит аналоговый преобразователь

1 электрического сигнала в отклонение светового луча, генератор 2 развертьшающего напряжения; фоточувствительные элементы (например, фотодиоды) 3-1-3-п, разделительные светоизлучающие элементы (например, светодиоды) 4-1-4-п,источник 5 опорного напряжения, элементы 6-1-6-п резистивного делителя, однополярное дифференцирующее звено 7 порогового .действия, группу оптронов 8-1-8-п с оптическим входом и выходом, две группы световодов 9-1-9-п,lO-2-lO-n линейную оцифрованную отсчетную шкалу 11; световые штрихи которой образованы световодами 9-1-9-п.

Время-импульсный преобразователь работает следующим образом.

Электрический сигнал, подаваемый на вход преобразователя 1, преобразовывается им в отклонение светового луча, который попадает на соответствующий фоточувствительный элемент 3-J, соединяющий светоизлучаю1ЦИЙ элемент 4-j , запертый напряжением смещения источника 5, снимаемым с соответствующего резистивного элемента 6-j, с выходом генератора 2. Напряжение развертки с выхода генератора 2 через засвеченный фоточувствительный элемент 3-J попадает на светоизлучающий элемент 4-j, который начинает излучать свет при првышении соответствующего напряжения смещения. Дифференцирующее звено 7 в момеит сравнения на элементе 4-j напряжения развертки с генератора 2 с напряжением смещения на резистивном элементе 6-j вырабатывает однополярный импульс конца временного интервала, пропорционального смещению луча; начало этого временного интервала совпадает с началом развертки. Одновременно возбужденный светоизлучаиощий элемент 4-j через оптрон 8-J и световод 9-j засвечивает соответствующую оцифрованную отметку линейной шкалы 11, а через световод 10-J - предыдущий фоточувствительный .элемент 3-J-1, который коммутирует напряжение развертки к срответствующему светоизлучающему элементу 4-j-l. Поскольку напряжение р прикладываемое через фоточувствительный элемент 3-j-l к светризлучающему элементу 4-j-l в данный момент выше напряжения смещений -на нем, элемент 4-j-l также возбуждается Далее процесс продолжается до тех пор, пока не возбудятся все светоизлучающие элементы, и, роответстаенно, ке засветятся все световые штрихи отсчеткой шкалы 11, соответствующие отклонению входного луча (3-1-3-J), При этом каждый импульс возбуждения элементов 4-j-4-l выделяется дифференцирующим звеном 7 и количество этих импульсов наряду с временным интервалом, несет информацию об измеряемой величине,

В итоге, выход звена 7 дает как время-импульсный, так и число-импульсный сигнал, пропорциональный входному параметру, без использования дополнительных кодирующих устройств; одновременно осуществляется линейная аналоговая индикация параметра. Линеаризация результата отсчета по шкале 11, при нелинейной зависимости входного (электрического) параметра от выходного отклонения светового луча аналогового преобразователя 1, осуществляется путем неравномерного расположения элементов 3-1-3-п, выбора неодинаковых сопротивлений резистивных элементов 6-1-6-п или нелинейного развертывающего напряжения генератора 2. Следует отметить, что при этом реализуется линейная аналоговая индикация в виде светящейся полоски, которая имеет определенные преимущества перед индикацией локального положения светового указателя преобразователя 1, Поскольку быстродействие звена 7 ограничено, в оптронах 8-1-8-п вводится задержка (например, за счет использования фоторезистивных элементов). Время задержки должно быть согласовано с диапазоном и скоростью изменения развертывающего напряжения на выходе генератора 2.

Кроме этого, дифференцирующее звено порогового действия 7 имеет опре-; деленный порог срабатывания, при повышении которого оно отключается. Это необходимо для исключения ложного (неинформативного) импульса в момент обратного хода развертки генератора 2, т.е. его возвращения в исходное (нулевое) состояние.

Формула изобретения

Время-импульсный преобразователь параметров переменного тока по авт. свидо № 612404, отличающийс я тем, что, с целью получения дополнительного кодового представления и линейной аналоговой индикации результата преобразования в виде светящейся полоски, разделительные элементы выполнены в виде светоиэлучающихся диодов и введена группа оптронов с оптическим входом и выходом, две группы световодов и линейная оцифрованная отсчетная шкала, причем каждый светоизлучающий диод оптически соединен с соответствующим оптро BOKf выход которого через соответствующий световод первой группы световодов соединен с оцифрованной отсчетной шкалой, а через соответствующий световод второй группы световодов соединен с предыдущим по номеру фоточувствительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 612404, кл. Н 03 К 13/20.