Преобразователь действующего значенияНАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть ис пользовано для построения аналогоцифровБтх преобразователей действующего значения напряжения или мощности переменного тока. Известно устройство для измерения действующего значения напряжения, которое содержит преобразователь часто та-код , преобразователь напряжение частота и преобразователь напряжения в длительности импульса, входы которого объе; инены, а выходы через Ьхему совпадения подключены ко входу преобразователя частота-код l. Недостатком описанного устройства является его низкое быстродействие . Чтобы получить результат измерения, не зависящий от частоты входного напряжения, в таких преобразователях необходимо производить усреднение выходной частоты за интервал времени, во много раз превышающий максимально возможный период входного напряжения, в противном случае пульсация частоты приведет к пульсации величины кода. Известен преобразователь действующего значения напряжения, содержащий выпрямитель, вход которого через переключатель, подключен к источнику входного сигнала и выходу преобразователя код-аналог , выход соединен со входами частотно-импульсного и время-импульсного преобразователей, к выходам которых подключен первый элемент И, второй элемент И, выход которо.го соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к.выходу третьего элемента И, а выход через регис.тр соединен с входом преобразователя код-аналог 2. Основным недостатком описанного преобразователя является низкое быстродействие . Целью изобретения является повышение быстродействия. . 3 Цель достигается тем, что в преобразователь действующего значения напряжения, содержащий выпрямитель, вход которого через переключатель подключен к источнику входного сиг нала и выходу преобразователя коданалог , а выход соединен со входами частотно-импульсного и время-импульсного преобразователей, к выхода которых подключен первый элемент И, второй элемент И, выход которого сое динен с сзгммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу третьего эл мента И, а выход через регистр соеди нен со входом преобразователя коданалог -, введены функциональный преобразователь, умножитель частоты,-. триггер, .формирователь, вход которо соединен с источником входного сигнала, выход - с входом умножителя ча тоты, счетным входом триггера и уста новочным входом функционального преобразователя, сигнальный вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход - с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы умножителя частоты соединены с времязадающими входами частотно-импульсного и время-импульсного преобразователей, прямой выход триггера соединен со вторым входом второго элемента И, а инверсный - со втюрым входЬм третьего элемента И и управляющим входом переключателя и регистра. На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства. Преобразователь содержит формирователь 1 , умнолситель 2 частоты, элек тронный переключатель 3, выпрямитель 4, частотно-импульсный преобразователь 5, время-импульсный преобразователь 6, элементы И 7-9, функциональный преобразователь 10, триггер И, реверсивный счетчик 12, регистр 13, преобразователь код-аналог 14. Рассмотрим работу преобразователя Преобразователь работает по принципу разновременного интегрирования преобразуемого напряжений Uj и напр жения, поступающего на переключатель 3 с преобразователя код-анаЗтог 14. При этом реверсивный счетчик выступает в качестве интегратора .а регистр 13 - в качестве дис.кретизатора астатической системы с квантованием интеграла. 3 Предположим, что с окончанием импульса с выхода формирователя 1 подвижный контакт переключателя 3 оказался соединенным с источником входного сигнала U. Тогда переменное входное преобразуемое напряжение после выпрямления в выпрямителе 4 поступает на ВХОДЫ преобразователей 5 и 6. На времязадающие входы указанных преобразователей поступают импульсные напряжения с умножителя 2 частотьь, частоты которых соответственно равгде m,n- коэффициенты умножения умножителя 2, причем , а fx I/TX - частота входного преобразуемого напряжения. Частота т- f используется в .ЧИП как опорная, а п fх синхронизирующая в ВИП. Выходные сигналы ЧШ и ВИ соответственно равны: .; « ВХ . т , - йх l -%-Uo где UgYt и и о - входное и опорное на пряжения. На вьгходе элемента И 7 появляются пачки импульсов, равные N - f . Т - Л УЖ„ п- Ч а - п и| причем число импульсов в пачке не зависит от частоты входного сигнала и пропорционально квадрату преобразуемого переменного напряжения за интервал времени 1/2. Эти пачки импульсов поступают в число-импульсный корнеизвлекающий функциональный преобразователь, и на реверсивный счетчик I2, включенный в режиме суммирования за период преобразования .Т поступает число импульсов -Vimx J где Uj - действующее значение входного напряжения, С приходом очередного импульса с ыхода формирователя 1 триггер 9 из енит свое состояние, перебросит пееключатель и подключит на вход вырямителя 4 уравновешивающее напряение LL; произойдет начальная устаовка корнеизвлекающего функциональого преобразователя и его выход кажется соединенным с вычитающим выодом счетчика 12 через элемент И 9. од .числа, записанный в реверсивном четчике 12, перепишется в регистр 13, на выходе преобразователя 14 поя