Электронный интегратор Советский патент 1980 года по МПК G06G7/18 

Изобретение относится к электронной измерительной технике, ъ частности к электронным интеграторам медленно измен5пощихся сигналов. Известны электронные интеграторы, построенные на базе решающего усилителя и содержащие источник эталонного напряжения, переключатель и хронометр . Однако известный интегратор обладает ограниченным верхним диапазоном рабочих (входных) напр51жений вследствие не. стабильной работы хронометра при входном сигнале, близком по величине к эталонному напряжению. Наиболее близким техническим решением к изобретению является электронный интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, к выходу которого подключен управляющий вход переключателя, вход интегрирующего усилителя через размыкающие контакты переключателя соединен с минусовыми шинами источника эталонного напряжения и источника вхоцного напряжения и через первичную обмотку импульсного трансформатора подключен к одной КЗ обкладок разделительного конденсатора, вторичная обмотка импульсного трансформатора, параллельно соединенная с шунтирующим резистором, включена мелсду плюсовой шиной источника входного напряжения и входом хронометра, а замыкающий контакт переключателя соединен с плюсовой шиной источника эталон- ного напряжения 2, Недостаток известного интегратора заключается в уменьшении эталонного напряжения при срабатьшании переключателя, обусловленном током зарада разделительного конденсатора. Изменение (уменьшение) эталонного напряжения ведет к погрешности при интегр1фовании. Указанная погрешность может быть уменьшена только увеличением мсяцности источника эталонного напряжения. Цель изобретения - повьш1ение точности интегрирования. Указа11ная цель достигается тем, что другая обкладка разделительного коипен-

сатора поаключена к плюсовой шине источника эталонного напряжения,

На фиг. 1 изображена функциональная схема интегратора; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Электронный интегратор содержит интегрирующий усилитель 1, выход которого подключен к управляющему входу переключателя 2, например электромагнитногр реле, с контактами 3. Источник 4 входкого (измеряемого) напряжения и источник 5 эталонного напряжения соединены друг с другом одноименными полюсами. Между плюсовой шиной источника эталонного напряжения и входом интегрирующего усилителя включены последовательно соединенные разделительный конденсатор 6 и первичная обмотка импульсного трансформатора 7. Вторичная обмотка трансформатора зашунтирована резистором 8 и подключена к входу хронометра 9.

При работе интегратора измеряемое напряжение от источника 4 (фиг. 2,а) поступает на вход усилителя 1 через раз мыкающие контакты переключателя 2. В результате напряжение на выходе усилителя 1 увеличивается (фиг. 2,6), и увеличение тока через обмотку электромагниного реле приводит к срабатьтанию переключателя 2. Вследствие этого на вход усилителя 1 через замыкающие контакты переключателя 2 поступает разность напряжений источников 4 и 5, а конденсатор 6, ранее заряженный до величины напряжения источника 5, разряжается через первичную обмотку трансформатора 7. Ток разряда конденсатора 6 создает на вторичной обмотке трансформатора 7 короткий импульс напряжения (фиг. 2,в), вызывающий включение хронометра 9. Шунтирующий резистсф 8 предотвращает возникновение ударных колебаний в Tparfo форматоре 7.

Поскольку величина напряжения источника 5 превышает величину напряжения источника 4, то напряжение на выходе усилителя 1 после срабатывания переключателя 2 уменьшается (фиг. 2,6). Это приводит к переключен{по переключателя 2 в исходное положение. При этом конденсатор 6 заряжается от источника 5 , через первичную обмотку трансформатора 6, и на вход хронометра 9 подается импульс (фиг. 2,в), выключающий хронометр. Поступающее теперь на вход усилителя 1 напряжение Источника 4 вызывает увеличение напряжения на выходе усилителя 1, и все описанные процессы

повторяются. Величина интеграла определяется по произведению Ug-t , где Ug - напряжение источника 5, tg - су марное время включения хронометра 9.

Подключение последовательно соединенных разделительного конденсатора и первичной обмотки импульсного трансформатора между плюсовой шиной источника эталонного напряжения и входом интег рирующего- усилителя позволяет полностью устранить влияние уменьшения эталонного напряжения при включении последнего, так как в этом случае происходит не заряд разделительного конденсатора, а его разряд. Заряд же разделительного конденсатора происходит при от ключении источника эталонного напряжения от входа интегратора, поэтому происходящее при этом уменьшение эталонного напряжения не приводит к погрешности интегрирования.

Разделительный конденсатор 6 обеспечивает устранение погрешностей, обусловленных конечным временем переключения и дребезгом контактов переключателя 2.

Формула изобретения

Электронный интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, вход интегрирующего усителя через размыкающие .контакты переключателя соединен с минусовыми щинами источника эталонного напряжения и источника входного напряжения и через первичную обмотку импульсного трансформатора подключен к одной из обкладок разделительного конденсатора, вторичная обмотка импульсного трансформатора, .параллельно соединенная с шунтирующим резистором, включена между плюсовой шиной источника входного напряжения и входом хронометра, а замыкающий контакт переключателя соединен с плюсовой шиной источника эталонного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, другая обкладка разделительного конденсатора подключена к плюсовой шине источника эталонного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 374618, кл. G Об G 7/18, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 538373, кл. G 06 q 7/18, 1976 (прототип).

Tl

У- 2