Преобразователь среднеквадратичногозНАчЕНия НАпРяжЕНия пРОизВОльНОйфОРМы B пОСТОяННОЕ Советский патент 1981 года по МПК G01R19/22 

рой усилитель, трансформатор, два запоминакадих устройства, преобразова тель переменного напряжения в постоя мое и два переключателя, при этом вт ричная обмотка трансформатора, сред ний вывод которой соединен с общей шиной устройства, включен в диагонал питания моста, а входом устройства является один из входов первого переключателя, выход которого через введенный входной резистор соединен со входом первого терг-шстора, являющегося входом источника постоянного напряжения смегцения, к которому через введенный входной резистор подключен выход второго усилителя, вход которого соединен с другой вершдйой моста, выход второго усилителя через введенный резистор обратной связи соединен со входом второго термистора, являющегося входом источника переменного напряжения смещения,к этому входу через введеный балл йстный резистор подключен выход первого запоминающего устройства, являющийся выходом устройства, а вход запоми нающего устройства соединенСО вторым выходом второго переключателя, первый выход которого соединен со входом второго запоминающего устройства, а его выход подключен через другой введенный балластный резистор ко входу третьего термйстора с косвенным подогревом, являющегося входом источника постоянного напряже ния смещения и включенного последовательно со вторым термистором, вход второго переключателя соединен с выходом преобразователя переменного Напряжения в постоянное, вход которо го подключен к выходу первого усилителя, первичная обмотка трансформато ра является входом источника перемен ного напряжения питания моста. На чертеже представлена функциональная схема преобразователя средне квадратичного значения,напряжения произвольной формы в постоянное. Преобразователь содержит три термйстора с косвенным подогревом 1-3, включенных совместно с резистором 4 По схеме моста трансформатор 5, вторичная обмотка которого включена в диагональ питания мостовой схемы и соединена средним выводом с общим выводом устройства, два усилитёля 6 и 7, преобразователь 8 переменного напряжения в постоянное, два запоминающих устройства 9, 10 переключатель 11, один из входов которого соединен со входом устройства, а выход - через входной резистор 12 со входом первого термйстора 1, переключатель 13, вход которого соет динен с выходом преобразователя 8 переменного напряжения в постоянное а выходы - со входами запоминающих устройств 9,10 другой входной резистор 14, .резистор обратной связи 15, и два балластных резистора 16, 17. Вторичная обмотка трансформатоа 5 делит; мост на два самостоятельных моста, причем первый мост образован вторичной обмоткой трансформатоа 5, резистором 4 и термистором 1, а второй - этой же обмоткой трансформатора 5 и термисторами 2 и 3. Вместо термисторов 1-3 можно применить любые другие электротепловые преобразователи среднеквадратичного значения напряжения в сопротивление. Устройство работает в два такта. На первом такте переключатель 11 замыкается в положение Т, в котором вход первого термйстора 1 соединен через резистор 12 со свободным входом переключателя 11, а переключатель 13 замыкается в положение Г, в котором выход преобразователя 8 переменного напряжения в постоянное подключен ко входу запоминающего устройства 10. Первый мост при этом автоматически уравновешивается напряжением обратной связи Uoo-if подаваемым с выхода второго усилителя 6 на вход термйстора 1, рабочая точка которого задана постоянным напряжением смещения и. Второй мост уравновешивается совместным действием напряжения обратной связи первого -моста подаваемого с выхода усилителя 6 через резистор 15, на вход термйстора, рабочая точка которого определяется величиной переменного напряжения смегдения-ч, UCHJ и напряжения обратной связи U второго моста, подаваемого с выхода запоминающегоустройства 10 через шестой резистор 16 на вход третьего термйстора 3, рабочая точка котсзрого определяется величиной постоянного напряжения смещения UCM.I- момент равновесия на вг:одах термисторов 1 и 2 устанавливаются напряжения U:,o и UJQ соответственно U O-IK -UOCO) И) U2o(K2-Uoco) ) где UIQ и lijQ - среднеквадратические значения напряжений на входах термисторой 1 и 2 -в момент равновесия; UpcQ- среднеквадратическое значение напряжения на входе усилителя 6 р момент равновесия}К1 и К2 - коэффициенты пропорциональности. Во втором такте переключатели 11 и 13 замыкаются в положение 11, при этом вход термйстора 1 через резистор 12 соединен со входом устройства, а выход преобразователя 8 переменного напряжения в постоянное соединен со входом запоминающего устройства 9.При этом на вход термистора 1 подается два напряжения преобразуемое входное напряжение l) и переменное напряжение UQC с выхода усилителя 6 , а на вход второго термистора 2 - напряжение с выхода усилителя 6 и постоянное напряжение выхода запоминающего устройства 9. Оба моста вйов окажутся в состоянии равновесия. При чем мосты будут уравновешены тогда, когда сопротивления плеч мостов буду такими же, как и при установке нуля, т.е. когда напря)кение UQC уменьшится настолько, что среднеква,цратическое значение напряжения на входе термистора 1 будет равно , а напряжение (Увёличится настолько, что среднеквадратическое значение напряжения на входе термистора 2 будет равно U Напряжение на входе третьего термист ра 3 поддерживается с помощью запоми нающего устройство 10 постоянным и равным напряжению на термисторе 3 в момент равновесия моста. В этом случае для среднеквадратических значений напряжений справедливо следующие соотнсшения. Ui o tox-Uxl%iKviJocD,)) UjV(Ki иосо) Ьыл1 И), где Kjtq, и Кьых коэффициенты пропор циональности соа,тве ственно по входу и выходу преобразователя. Из выражений( 1-4) следует, что,„ч bu -Ufex,С5; где.к 12Лм соп51, /. и зависит только от коэффициентов передачи пассивных цепей. Из выражения (5) видно, что преоб разователь осуществляет линейное преобразование среднеквадратического значения вхоДйого напряжения произвольной формы UK в постоянное напря жение Таким образом, точность работы преобразователя повышается, во-первых, за счет работы термисторов в одной и той же рабочей точке, задаваеМой напряжением смещения, с посто янной, заранее выбранной чувствитель ностью, во-вторых, за счет того, что функция преобразования не зависит от их характеристик, а определяется только стабильностью коэффициентов .передачи К, к., К, и Кь,„, зависящих от стабильности пассивных элементов преобразователя, а временная и температурная нестабильность термисторов сказывается лищь в промежутках между двумя установками нуля. Формула изобретения Преобразователь среднеквадратичного значения напряжения произвольной формы в постоянное, содержащий мост, в плечи которого включены два термистора с косвенным подогревом и резистор, и усилитель, подключенный к одной из вершин моста, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены третий термистор с косвенным подогревом, второй усилитель, трансформатор, два запоминающих устройства, преобразователь переменного напряжения в постоянное и два переключателя, при этом вторичная обмотка трансформатора, средний выход которой соединен с общей шиной устройства, включен- в диагональ питания,.моста, авходом устройства является один из входов .первого переключателя, выход которого через введенный входной резистор соединен со входом первого термистора, являющегося входом источника постоянного Напряжения смещения, к которому через другой введенный входной резистор подключен выход второго усилителя, вход которого соединен с другой вершиной моста, выход второго усилителя через введенный резистор обратной связи соединен со входом второго термистора, являющегося входом источника переменного напряжения смещения, к этому входу через введенный .балластный резистор подключен выход первого запоминающего -устройства, являющийся выходом устройства, а вход запоминающего устройства соединен со вторым выходом второго переключателя , первый выход которого соединен со входом второго запоминающего устройства, а его выход подключен через другой введенный балластный резистор ко входу третьего TepNmcTopa с косвенным подогревом, являющегося входом источника постоянного напряжения смещения и включенного последовательно со вторым термистором, вход второго переключателя соединён с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное, вход которого подключен к выходу первого усилителя, первичНая обмотка трансформатора является входом источника переменного напряжения питания моста.. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Волгин Л.И. Линейные электрические преобразователи для измерительных приборов и систем. Советское радио, 1970, с. 189-190. 2.Попов B.C. Металлические подогpeвE ыe сопротивления в электроизмерительной технике и автоматика, Наука, 1964, с. 155-156.