Многоканальный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1980 года по МПК G01R19/22 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для согласования ВХОДНБК сигналов с прербразователем напряжения в кЬд ий.формационно-измерительных бортовых систем. . ,; :: ;. Известные преобразователи, япше из трансформатора, выпрямителя/ фильтра 1. Однако такие преобразователи обладают недостаточной точностью к стабильностью при работе в большом . диапазоне температур окружающей среДЫ. ; .;...; ,:/ Наиболее совершенным является многоканальный преобразователь переменног.о напряжения в постоянное, содержащий вычитающее устройстве) на основе ойерационного усилителя, Ййпрямитель на Основе операционногб Усилителя с противовключёнными диода ми в цепи обратной связи с двумя кон денсаторами, одной обкладкой подключенными к инвертирующему входу опера ционного усилителя выпрямителя, резисторы, нулевые шины каналов 2, Недостатком данного преобразовате ля являетсянизкая точность, связанная с различием пэтенциалов различны каналов, переходными процессами ряда конденсатора в выпрямителе с высоким выходным сопротивлением выпрямителя .. Целью изобретения является повышение ТОЧНОСТИ ПРИ Электрической изоляции каналов друг от друга. Для достижения этой цепи в многоканальный, преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий вычитающее устройство на основе операционного Усилителя, выпрямитель, на основе операционного усилителя .с противовключёнными диодами в.цепи обратной связи и двумя конденсаторами, одной обкладкой подключенными к инвертир1тощемув;ходу операционного усилителя выпрямителя, резисторы, нулевые шины каналов, дополнительно введены п запоминающих конденсаторов, по числу каналов преобразователя повторитель напряжения в шесть коммутаторов, первый из которых своим входом соединен с неинвертИрующим входом операционного усилителя выпрямителя, а двумя выходами - с нулевыми шинами разных каналов, второй коммутатор входом соединен с катодом одного из диодов в цепи обратной связи

операционного, усилителя выпрямителя, « а двумя выходами - с другимидёГкЛадкамй конденсаторов в цепи обратной

связи операционного усилителя выпрямителя и с двумя входами третьего Коммутатора, выходом подключенного к с входу повторителя напряжения, выход которого через четвертый коммутатор соединенс одной из обкладок каждого из запо.минаюших конденсаторов, другой обкладкой соединенных с нулевыми ши- -.Q нами разных, каналов, пятый коммутатор включен между входом устройства и

йнвёртйрующим входом операционного усил,ителя вычитателя, шестой коммутатор включен между неинвертирующим . входом операционного усилителя вычи- , 5

табеля инулевыми шинами разных каналов .. , ;

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

.Преобразователь содержит вычита- 20 тель 1 на основе операционного усилителя 2, выпрямитель 3, в состав которого входят конденсаторы 4,5 диоды 6, 7 и операционный усилитель

8, запоминающие конденсаторы 9, 10, 25 коммутаторы 11-16, повторитель 17.

Коммутаторы 11-16 синхронно переключаются и последовательно подключают все каналы. При этом на выходе jO вычитающего устройства 1 вырабатывается масштабированный выходной сигнал. Выпрямленный сигнал, сглаживается конденсаторами 4 и 5 и через коммутатор 13, повторитель 17, комму- эс татор 14 заряжает соответствующий запоминающий конденсатор 9 или 10.

Наличие коммутаторов 15, 16 и 11 позволяет получить выходной сигнал относительно нулевых шин каналов. Коммутаторы 12, 13, 14 позволяют рас- 0 пределить выходные сигналы различных каналов по соответствующим запоминающим конденсаторам 9 и 10 и избежать переходных процессов перезаряда конденсаторов 4 и 5.45

Для достижения более высокой точности в преобразователь введены отличительные признаки, которые являются необходимыми и достаточными по следующим соображениям.

Рези-сторные цепи на неинвертирующем входе операционного усилителя 2 вычитающего устройств 1 соединены с нулевыми шинами соответствующих каналов С неинвертируюшим входом операционного усилителя 2 выпрямителя 1 соединен ВЫХОД коммутатора 15, входы коммутатора 16 соединены с нулевыми шинс1мй соответст.вующих каналов. .aпоминающие конденсаторы 9, 10 та.кже соединены с нулевыми шинами сЬответст вуюйШх каналов. Эти.три признаки необходимы, чтобы исключить погрешности; связанные с различием потенциалов измерительных земель р-а;Эных каналов. При переключении с канала на канаЛ возникают переходные процессы в конденсато)ах 4, 6 выпрямителя 3, влияние которых исключается введением коммутатора между диодом 6 выпрямителя 3 и конденсаторами 4, 5 в цепи обратной связи, а также увеличением числа этих конденсаторов до количества каналов. Но выходное сопротивление выпрямителя 3 равно ориентировочно сопротивлений) в цепи обратной связи. Если дли одноканального варианта это сопротивление является вы ходным для преобразователя , то для п-канального преобразователя выходное сопротивление каждого канала в среднем еще в п раз больше. Поэтому любая нагрузка преобразователя приводит к погрешностям, которая исключается введением повторителя 17 с коммутаторами 13 и 14 на входе и выходе.

Формула изобретения .

Многоканальный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий вычитающее устройство на основе операционного усилителя, выпрмитель на основе операционного усилителя с противовключенными диодами в цепи обратной связи и двумя конденсаторами, одной обкладкой подклю(Ченными к инвертирующему входу oneрационного усилителя выпрямителя, резисторы, .нулевые шины каналов, о т л и чающийс я тем, что, с целью повЕлшения точности при электрической изоляции каналов друг от друга в него дополнительно введены п запоминающих конденсаторов, по числу каналов преобразования, повторитель напряжения и шесть коммутаторов, первый из которых своим входом соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя выпрямителя, а двумя выходами - с нулевыми шинами разных каналов, второй коммутатор входом соединен с катодом одного из диодов в цепи обратной связи операционного усилителя выпрямителя, а двумя выходами - с другими обкладками конденсаторов в цепи обратной связи операционного усилителя выпрямителя и с двумя входами третьего коммутатора выхо,ом подключенного к входу повторитеЛ напряжения, выход которого через четвертый коммутатор соединен с одной из обкладок каждого из запоминающих конденсаторов, другой обкЛадкойсо.едйненных с нулевыми шинами разных каналов, пятый коммутатор включен между входом устройства и инвертирующим входом операционного усилителя вычитателя, шестой коммутатор включен между неийвертирующим входом операциЬнного усилителя вычитателя и нулевьпии шинами разных каналов. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 49Э&75, кл. Н 02 М 7/02, 1974.

2. Марше Ж. Операционные усилители и их применение. Л., Энергия, 1974, с. 182, рис. 5-10,. 5-28 5-63.

Hfe,

Buixt