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

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для построения точных преобразователей эффективных параме.тров высокочастотных сигнсшов, работающих в жестких механико-климатических условиях эксплуатации.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, работа которых основана на методе компарирования, содержащие высокочастотный переключатель, термисторный мост, избирательный усилитель и индикатор, включающий выпрямитель, компаратор, интегратор, генератор пилообразного, напряжения и отсчетно-оегистрирую-чщее устройство 1.

Однако такой преобразователь не обладает высокой точностью и широкополостностью из-за значительной по- . грешности, вносимой высокочастотным переключателем и компаратором, а также погрешности замещения переменного тока постоянным и ограничения области рабочих частот питающего напряжения термисторного моста.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие резистивный мост, в одно из плеч которого включен термистор, а .

в диагональ-конденсатор, индикатор, последовательно включенные диффереН циальный усилитель постоянного тока, квадратор и переключатель, к выхо5 дам которого подсоединены два запоминающих блока, подключенные к соответствующим входам сумматора, связанного с индикатором, а также второй переключатель, подсоединенный

10 параллельно одному из плеч резистивного моста, причем вторая диагональ резистивного моста подключена.к соответствующим входам дифференциального усилителя, выход которого свя15 эан с. общей точкой соединение двух резисторов, образующих плечи резистивного моста, и конденсатора,ВК.ПЮченного в его диагональ 2 .

20 Недостатком этого устройства является то, что его входное сопротивление не является величиной постоянной. По этой причине значительно ухудшается точность измерений из вы25 соких и сверхвысоких частотах из-за рассогласования высокочастотного тракта со входом преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности преобразования из высоких и

30 сверхвысоких частотах. Это достигается тем, что в преоб разователь переменного напряжения в постоянное, содержащий резистивньзй мост, в одно из плеч которого включен термистор, и в диагональ конденсатор, индикатор, последовательно включенные дифференциальный усилитель постоянного тока, квадратор и переключатель, к выходам кото рого подсоединены два запоминающих блока, подключенные к соответствую щим входам сумлгатора, связанного с индикатором, а также второй переклю чатель, подсоединенный параллельно одному из плеч резистивного моста, причем вторая диагональ резистивно моста подключена к соответствующи входам которого связан с общей точкой соединения двух резисторов, образующих плечи резистивного моста,и конденсатора, включенного в его диагональ введены конденсаторы, переключатель, дифференциальный усилитель постоянного тока, резистинный мост с термистором в одном из плеч и дополнительный резистор, при чем дополнительный резистор через переключатель .соединен пара.плельно с резистором смежного плеча моста, один из зажимов термистора заземлен а .другой через первый конденсатор подключен ко входному зажиму преоб разователя, одна диагональ моста соединена со входными зажимами дифференциального усилителя постоянног тока, а другая диагональ, в которую включен второй конденсатор - с выходными . На чертеже представлена блоксхема преобразователя переменного напряжения в постоянное. Преобразователь со.стоит из резис тивных мостов 1 и 2 с термисторами 3 и 4 в одном из плеч соответствующих мостов, а также дополнительных: резисторов 5 и б, которые через переключатели 7 и 8 соединены параллельно с резисторами смежных плеч мостов соот ветственно. Одни из зажимов термксторов заземлены, а другие через соответствующие кондечсаторЕЛ 9 и 10 подключены ко входному зажиму преобразователя. Кроме того, одни диагонали мостов соединены со входа ми дифференциальных усилителей постоянного тока 11 и 12, а другие диагонали, в которые включены конденсаторы 13 и 14j- с выходными. Вы ходные зажимы усилителя 11 через последовательно соединенные квадратор 15 и переключатель 16, к выхода которого подсоединены запоминающие блоки 17 И 18, подключены к соответ ствующим входам сумматора 19, связанного с индикатором 20. Преобразователь работает следующим образом. В первый такт все переключатели находятся в положении J . Резистивные мосты 1 и 2 сбалансированы так, что сопротивления терморезисторов 3 и 4 в рабочей точке при достаточно больших значениях коэффициентов усиления дифференциальных усилителей 11 и 12, соответственно, определяются значениями резисторов остальных плеч для моста 1 и резисторами осТсшьных плеч с учетом параллельного подсоединения дополнительного резистора 6 через переключатель 8 резистору смежного с термистром 4 плеча моста 2.Таким образом,значение входного сопротивления преобразователя в первый такт работы определится параллельным подсоединением терморезисторов 3 и 4. Выходное напряжение дифференциального усилителя 11 через квадратор 15, ..переключатель 16, загтоминающий блок 17 приложено к одному из входов сумматора 19. Во второй такт все переключатели автоматически переводятся в положение d . В этом случае переключатель 7 подсоединяет дополнительный резистор 5 параллельно резистору смежного с термистором 3 плеча моста 1 , а переключатель 8 отсоединяет ранее подключенный резистор 6. Следовательно, резистивные мосты 1 и 2 балансируются при других значениях сопротивлений терморезисторов 3, 4, а.значение в-ходного сопротивления преобразователя во второй такт работы устройства также будет определяться параллельным включеЕ ием терморезисторов. Выходное напряжение усилителя 11 через квадратор 15, переключатель 16 и запоминающий блок 18 приложено к другому входу сумматора 19, выходное напряжение которого поступает . на индикатор 20. Значение сопротивления терморезистора 3 в первый, такт рабо.ты преобразователя равно значению сопротивления терморезистора 4 во второй такт работы преобразователя, а значение сопротивления терморезистора 4 в первый такт работы равно значению сопроти.вления терморезистора 3 во второй такт, что выполняется вьлбором значений дополнительных резисторов 5 и 6, следовательно входное сопротивление преобразователя в первый и второй такт работы, определяемое параллельным соединением термюрезисторов 3 и 4, будет оставаться величиной постоянной. Предлагаемый преобразователь предназначен для точки измерений эффективных значений сигналов из высоких и сверхвысоких чистотах при воздействии значительных .внешних дестабилизирующих факторов.

Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное по авторскому свидетельству № 571760, о т л и ч а ю. щ.и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования на высоких и сверхвысоких частотах, в него введены конденсаторы, переключатель, дифференциальный усилитель Г1ОСТОЯННОГО тока, резистивный мост с термистором в одном из плеч и дополнительный резистор, причем дополнительный резистор через переключатель соединен параллельно с резистором смежного плеча моста, один

из зажимов термистора заземлен, а другой через первый конденсатор под ключен ко входному зажиму преобразс вателя, одна диагональ моста соединена со входными зажимами дифференциального усилителя постоянного тока, а другая диагональ, в которую включен второй конденсатор - с выходными .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 270886, кл. G01 R 21/04,08.12.68.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 571760, кл. Q01 Тг 19/22,19.07.74,

--Н