Аналого-цифровой преобразователь действующего значения переменного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

аинен с выходом генератора импульсов, управдяющие входы переключателя, селектора и первого 1шюча соединены с соответствующими выкодами блока управ« ления, дополнительно введены источник опорного напряжения, второй ключ и ииф-. {эовое делительное устройство, причем вход последнего подключен к выходу селектора, выход, источника опорного шшря- ження соединен со вторым входом переклю чатвля, а выход первого интегратора через второй ключ соединён с входомвторого интегратора, упраншнющие входы вт рого ключа,.цифрового делительного устройства и первого интегратора соединены с соответствующими выходами блока уп- равления. На чертеже изображена структурная дхема цифрового преобразователя действующего значения переменного напряжения. Устройство содержит источник oбpaзц вого напряжения 1, переключатель 2, квадратор 3, ключ 4, интегратор 5, клю 6, интегратор 7, сравнивающее устройство 8, селектор 9, цифровое делитсгльное устройство 10, блок управления 11 и генератор импульсов 12. В исходном состоянии на вход переключателя 2 подается входное напряжение е (t). Ключи 4, 6 и селектор 9 зв крыты. В начале измерения блок управления 11 подает сигнал на переключатель 2, разрешая прохождение напряжения е (t) на вход квадратора 3, а также отрывает ключ 4 на время, кратное периоду TX входных колебаний е (i). При этомнапряжение Ц К . е (t) с выхода квадратора поступает на вход интегратора 5. В процессе интегри ю- вания получают Ubb,x. -постоянная времени интегратора 5; -коэффициент передачи квед- ратора 3; -. 1 о Q -- i, О ... По .истечении; времени Т, rt,Tx-. блок управления 11 закрывает ключ 4 и открывает ключ 6 на время Т . При Э.ТОМ напряжение на выходе интегратора 1 Y1 г Пrli- ( бых.1. 4 (вь,,,-dt- Гг. вмx. где 1, - постоянная времени шп-егра гора 7. 73 3 После этого блок управления 11 при водит интегратор 5 в исходное состояние переключает переключатель 2 в положение, разрешающее прохождение напряжения UQ С вых-ояв источника образцового напряжения 1 на вкод квадратора 3, а также подает сигнал на вх:од инверсного интегрирования интегратора 5. Начинается интегрирование напряжения К ЛТд с выхода квадратора 3 до момента равенства нулю напряжения Ugbpx г. интегратора 7. С учетом выражений (1) и (2) имеют - leWt- jVH-1/.fdtdt, (5) | -г -t о о где Tj « длительность третьего такта интегрирования. Момент равенства нулю фиксируется сравнивающим устройством 8. Из вьфа- женин (3) следует - Геамф.1 Откуда f /e4t)dt, ..X (.f H.Y. - -Ъ „г JL V(i)dt-Uo Tj- Е n. (Гт;Р 2. IT./ ледовательно . Е -Ц ТЛ --/ Ч7Т;-() Интервал времени Т ti-T ааполняется импульсами N,MO-T, . f -п-Т, с выхода генератора импульсов 12 с частотой следования f, которые с выхода селектора 9 поступают на цифрового делительного устройства 10. Аналогично осуществляется заполнение интервала Т, При этом на вход цифрового аепительного устройства поступает число импульсов г-- fo-T, На основании выражений (4) и с учетом выражений (5) и (6) имеют Е, -Ш . М () N./fo Операция деления чисел , осуществляется в цифровом делительном устройтве 10. На основании уравнения (7) видно, iTo результат измерения не зависит окоэффициента передачи квадратора 3, постоянных времени t, , Х интеграто торов 5 и 7, а также.от значения час тоты fg генератора импульсов 12. Это значит, что стабильность названных выше параметров следует поддерживать лишь на .время преобразования, что технически легко осуществимо. Результат преобразования также не зависит от час TotH выходных колебаний нап ряжения Е (t) и формы кривой. Таким образом, отсутствие Бпиян -1я значений параметров элементов, входя1« щик в преобразователыгую цепь, позволяет повысить точность преобразования действующего значения напряжения в ко даже при измерениях в тяжелых производственных условиях. Результат преоб. разования не зависит, от формы кривой и исследуемых колебаний напряжения 6 (t) Формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь действующего значения переменного на™ пряжения, содержащий квадратор, выход которого через первый ключ соединен с входом первого интегратора, переключатель, первый вход которого подключен к шине входного сигнала и к входу управления, а выход - к входу квадратора, последовательно соединенные второй ин тегратор и устройстБо сравнения, выход последнего соединен с первым входом селектора, второй вход которого соеди«нен с выходом генератора импульсов, 5П1равляющие входы переключателя, селектора и первого 1слюча соединены с соответствующими выходами блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него дополнительно введены источник опорн.ого напряжения, второй ключ и цифровое делительное устройство, докчем вход последнего подключен к выводу селектора, выход источн жа опорного напряжения соединен со вторым вхо- 1ОМ переключателя, а выход первого ингегратора через второй ключ соединен с рходом второго интегратора, управляющие входы второго ключа, цифрового делитель ного устройства и первого интегратора соединены с срответствующ1{ми выхода ми блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мартяшин А. И,, Шахов Э, К., Шаяндин В. М. Преобразователи ацентрических параметров для систем контроля иизмерения, М., Энергия. 1976, с. 180181. 2..Лвторское свидетельство СССР N5 228332, кл. Н 03 К 13/20, 1868 (прототип).