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

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования переменного напряжения произвольной формы по уровню среднеквадратичного значения в постоянное напряжение. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь переменного напряже ния в постоянное, содержащий сигнал ный терморезистор, компенсирующий терморезистор, переменный резистор, источник напряжения и резисторы 1 Из-за большого -дрейфа нуля этот преобразователь имеет низкую точнос Целью .изобретения является повышение точности преобразования за счет уменьшения дрейфа нуля. Достигается это тем, что в извес ный преобразователь, содержащий сиг нальный терморезистор, нагреватель которого подключен к входу преобразователя, компенсационный терморе- зистор, нагреватель которого соединен через переменный резистор-с источником напряжения, а первые ды термочувствительных элементов те морезисторов подключены к выходупр ;0бразователя и через резисторы соединены с общим выводом упомянутого источника напряжения и переменного резистора, введен резистор, включенный между вторым выводом термочувствительного элемента сигнального терморезистора и общим выводом источника напряжения и нагревателя компенсационного, терморезистора, а второй вывод термочувствительного элемента компенсационного терморезистора подсоединен к общему выводу нагревателя, компенсационного терморезистора и переменного резистора. На чертеже приведена принципиальная схема устройства, Устройство содержит сигнашьный терморезистор 1 с нагревателем 2 и термочувствительным элементом 3, компенсационный терморезистор 4 с нагревателем 5 и термочувствительным элементом б, переменный резистор 7, источник напряжения 8, резисторы 9, 10 и 11, источник напряжения смешения 12 и клеммы 13, 14, 15 и 16. Устройство работает следующим образом. Ток, протекающий по нагревателю 5 компенсационного терморезистора 4 от источника напряжения 8 через резистор 10 и переменный резистор 7, выбирается равным току, протекающему через нагреватель 2 сигнального термореэистора 1 от источника напряжения смешения 12, Сопротивления резисто™ ров 9 и 10 выбираются равными,. поэто му .токи через термочувствительный элемент 3 сигмгипьного терморезистора 1 и термочувствительный элемент 6 компенсационного терморезистора 4 также равны. Сопротивление резистора 11 подбирается такой величины, чтобы при отсутствии сигнала на клеммах 13 и 14 напряжение на выходе преобразователя, т.е. между клеммами 15 и 16 быiObino равно нулю.

Если на входе преобразЬва еля, т.е. на клеммах 13 и 14, появляется сигнальное переменное напряжение, то температура нагревателя 2 сигналь ного терморезистора 1 повышается, сопротивление термочувствительного элемента 3 сигнгшьного терморезистора 1 уменьшается, а так же уменьшается падение напряжения на нем. Так как падение напряжения на термочувствительном элементе б компенсационного терморезистора 4.при этом не меняется, то на выходе преобразователя появляется напряжение, величина которого зависит от среднеквадратичного значения сигнального напряжения, а форма совпадает с формой напряжения источника напряжения 8.

Для любого конкретного типа компенсационного терморезистора 4 можно подобрать такое соотношение токов через резистор 10 и переменный резистор 7, при котором увеличение падения напряжения на нагревателе 5 компенсационного терморезистора 4 равно уменьшению падения напряжения на термочувствительном элементе 6 компенсационного терморезистора 4. Поэтому напряжение на клемме .15 относительно соответствующего полюса источника напряжения 8 не изменяется, и напряжение на выходе преобразователя -остается равным нулю. Вместе с тем, регулировка тока через нагреватель 5 компенсационного терморезистора 4 приводит к изменению мощности, рассеивающейся на компенсационном терморезисторе 4, а изменение мощности приводит к изменени температуры его термочувствительного элемента 6. Таким образом, с помощью регулировки переменного резистора 7 можно при одинаковой для сигнального терморезистора 1 и компенсационного терморезистора 4 окружающей среды i-rsменя,ть соотношение температур термо.чувствительного элемента 3 сигнального терморезистора 1 и термочувствительного элемента 6 компенсационного терморезистора 4, При этом можно установить такое соотношение указанных температур, при котором изменение температуры окружающей среды вызывает л одинаковые изменения сопротивлений .термочувствительного элемента 3 сигнальИого терморезистора 1 и термочуствительного элемента 6 компенсационного терморезистора 4. А так как токи через термочувствительные элементы 3 и б соответственно сигнального терморезистора 1 и компенсационного терморезистора 4 равны, то падения напряжения на них при изменении температуры окружающей среды меняется одинаково, и, следовательно, при отсутствии сигнального напряжения на входе преобразователя напряжение на его выходе будет оставаться равным нулю при изменяющейся температуре окружающей

среды,

Таким образом, преобразователь обеспечивает повышение точности преобразования за счет уменьшения дрейфа нуля..

Формула изобретения

Преобразователь переменного . напряжения в постоянное, содержащий сигнальный терморезистор, нагреватель которого подключен к входу преобразователя, компенсационный термо- резистор, нагреватель которого соединен через переменный резистор с источником напряжения, а первые выводы термочувствительных элементов терморезисторов подключены к выходу преобразователя и через резисторы соединены с общим выводом упомянутого источника напряжения и перёменнбго резистора,о тличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования за счет уменьшения дрейфа нуля, введен резистор, включенный между вторым выводом термочувствительного элемента сигнального

терморезистора.и общим выводом источника напряжения и нагревателя компенсационного терморезистора, а второй вывод термочувствительного элемента компенсационного терморезистора под соединен к общему выводу нагревателя компенсационного терморезистора и переменного резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Волгин Л.И. Измерительные пре образователи переменного напряжения в постоянное,- Советсткое радио 1977, с.108-109.