Калибратор переменных напряжений Советский патент 1981 года по МПК G05F1/44 

(54) КАЛИБРАТОР ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизмерительной технике, Известно устройство, которое содержит последовательно соединенные Эсщающий генератор, звено с регулируемым коэффициентом передачи, усилитель мощности, компаратор напряже НИИ с автоматической автокоррекцией погрешности, соединенный с выходом усилителя мощности и источником образцового напряжения, основное, вспомогательное и дополнительное ре ле, подключенные к управляющему бло ку, истоковый повторитель, вход которого шунтирован емкостью, а выход подключен к управляющему входу звена с регулируемым коэффициентом пере дачи, причем вход истокового повтори теля соединен с усилителем напряжения компаратора через размыкающий ко такт дополнительного реле, подключен ного к управляющему блоку через линию задержки, шунтированную размыкающим контактом дополнительного реле 1. Наиболее близким к предлагаемому является калибратор, который содержит задающий генератор, одним выходо через последовательно соединенные звено с регулируемым коэффициентом передачи и усилитель мощности подключенный к выходной клемме, а другим выходом через реле времени - ко входу блока управления, первый выход которого соединен с первыми выводами основного и вспомогательного реле, дополнительное реле, компаратор, первый вход которого через переключающие контакты основного реле подключен соответственно к выходной клемме, источнику образцового напряжения и выводу первого истокового повторителя, вход которого шунтирован конденсатором, а выход соединен с первым управляющим входом звена с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход компаратора соединен с выходом полевого транзистора и усилить напряжения, входом соединенный с выходом компаратора, а выходом со входом цепи обратной связи компаратора 2. , Недостатком известных устройств является.то, что периодически на время проведения автокоррекции компаратора управляющий вход звена с регулируемым, коэффициентом передачи отключается от выхода усилителя напряжения компаратора, петля автостабилизации выходного напряжения калибратоpa размыкается и процесс стабилизации прерывается.

Цель изобретения - повышение стабильности калибратора путем увеличения межкорректировочного интервала.

Поставленная цель достигается тем что в калибратор переменных .напряжений введен второй истоховый повторитель, вход которого зашунтирован конденсатором, а выход соединен со вто-рым введенным управляющим входом звена с регулируемым коэффициентом передачи, причем вход обоих истоковых повторителей через введенные дополнительные переключающие контакты основного реле соединены с выходом усилителя напряжения, третий вход компаратора через переключающие контакты вспомогательного реле соединен соответственно с выходной клеммой, источником образцового напряжения и выводом первого истокового повторителя, куда та-кже подключен вывод второго истокового повторителя, вы ход цепи обратной связи компаратора через замыкающие контакты дополнительного реле подключен ко входу полевого транзистора, второй вывод вспомогательного реле через размыкающие- контакты дополнительного реле подключен ко второму выводу основного реле, куда также подключен один из выводов дополнительного реле, другой вывод которого соединен ;СО вторым выходом блока управления.

На чертеже представлена схема калибратора.

Калибратор содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, звено с регулируемым коэффициентом 2 передачи, усилитель 3 мощности соединенный с выходной клеммой 4 устройства, переключающие группы контактов 5 и 6 соответственно основного 7 и вспомогательного 8 реле, соединяющие входы компаратора 9 с выходом усилителя 3 мощности и источника 10 образцового напряжения, усилитель 11 напряжения, соединенный со входами истоковых повторителей, собранных на полевых транзисторах 12 и 13 ирезисторах 14 и 15, входы которых шунтированы конденсаторами 16 и 17 через дополнительную переключающую группу контактов 18 основного реле 7. Полевой транзистор 19, вход которого шунтирован запоминающей емкостью 20, соединенный с выходом цепи обратной связи компаратора 9, вход которой соединен с выходом усилителя 11 напряжения через замыкающий контакт 21 дополнительного реле 22. Реле 23 времени, синхронизированное импульсами с задающего генератора 1, соединенное со входом блока 24 управления, первый вход которого подключен к основному реле 7 и дополнительному реле 22, всцомогательное реле 8, подключенное параллельно основному реле 7 через размыкающий контакт 25.дополнительного 22.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии контактная группа 5 основного 7 и контактная группа 6 вспомогательного реле 8 находятся в положении 1. Контакт 21 дополнительного реле 22 разомкну::, контакт 25 дополнительного реле 22 замкнут. Контактная, группа 18 основного реле 7 находится в положении 1.При этом на выходе истокового повторителя 12 сохраняется напряжение, предшествующее переключению контактной группы 18 в положение 1,так как емкость 17 образует совместно с полевым транзистором 12 запоминающую ячейку. Обмотки реле 7, 8 и 22 обесточены. Производится автостабилизация выходного напряжения калибратора.

Через определенное время непрерывной работы на первом выходе блока 24 управления формируется напряжение ytipa-эления реле 7 и 8, контактные . группы 5, б и 18 .устанавливаются в положении II, при этом напряжение на емкости 16 запоминается, и погрешность установки выходного напряжения

я .Л- калибратора, обусловленная временной нестабильностью компаратора, исключается.

Действительно, обозначив значение относительной погрешности выходного напряжения как

rf

ч и

и значение переменного напряжения;

Us - значение образцового напряжения,

замкнутой системе авторегулирова;,.-Ur i

-dl

tI 1 г т, ,

Uj и

АР

ст

d

погрешность, обусловленная

где

UAP. временным дрейфом компаратора,

коэффициент стабилизации.

г. Если у, , . U-, т-е. источников.

погрешности, кроме нестабильного компаратора, нет, то «.Р.

Если известна чувствительность компаратора (Ь , то связь между cfy.p и выходным напряжением компаратора t , обусловленным его нестабильностью, определится как ffi -ё.

При переключении контактных групп

5, 6 и 18 из исходного состояния в положение 11 на выходе компаратора .формируется напряжение

(.др.) Поскольку принято, что - О, то и |ЬсЯ1|й.р. Знак минус.ука зывает на изменение фазы выходного напряжения компаратора на leo в результате переключения. Одновременно меняется и управляющий вход эвена с регулируемым коэффициентом передачи с тем, чтобы обратная связь по цепи стабилизации оставалась отрицательной. Поскольку крутизна S регули рования звена с регулируемым коэффициентом 2 передачи одинаковы по инвертирующему и неинвертирующему, входам, то возникшая погрешность установки переменного напряжения dy. умен шается в раз. В следующий цикл переключения на первом выходе блока управления устанавливается напряжение, равное нулю, обмотки реле 21 и 22 обесточиваются, контактные группы 5, б и 18 возвращаются в исходное состояние. Вышеопи санный процесс повторяется. I Таким образом, цепь автостабилизации выходного напряжения при корре ции погрешности за счет дрейфа компа ратора оста.ется практически замкну- той. При проведении автокоррекции на втором выходе блока 24 управления формируется импульс напряжения длительностью 2-3 с одновременно с формированием напряжения на его первом выходе. При этом контакт 25 размыкается, обесточивая обмотку реле 8, контакт 21 замыкается, оба входа ком паратора подключаются к источнику образцового напряжения, производится автобалансировка компаратора. По .окончании процесса коррекции, обесточивается обмотка реле 22, размыкается контакт 21 и замыкается контакт 25. Поскольку время отпускания контакта меньше его срабатывания, контакт 21 разомкне-гся раньше, чем замыкается контакт 25, и переходные процессы, возникающие при переключении контактной группы 6 в положении II, не отразятся на точности проведения операции автокоррекции компара тора. Формула изобретения Калибратор переменных напряжений, содержащий задающий генератор, одним выходом через последовательно соединенные звено с регулируемым коэффициентом передачи и усилитель мощноети подключенный к выходной клемме, а другим выходом через реле времени ко ВХОДУ блока управления, первый выход которого соединен с первьми выводами основного и вспомогательного реле, дополнительное реле, компаратор, первый вход которого через переключающие контакты основного реле подключен соответственно к выходной клемме, источнику образцового напряжения и выводу первого истокового повторителя, вход которого шунтирован конденсатором, а выход соединен с первым управляющим входом : звена с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход компаратооа соединен с выходом полевого транзистора, и усилитель напряжения, входом соединенный с выходом компаратора, а выходом со входом цепи обратной связи компаратора, отличающийся те м,что,с. целью повышения стабильности,в него введен второй истоковый повторитель,вход которого зашунтирован конденсатором,а выход соединен со.вторым введенным управляющим .входом звена с регулируемым коэффициентом передачи,причем входы обоих истоковых повторителей через введенные дополнительные переключающие контакты основно -о реле соединены с выходом усилителя напряжения, третий вход компаратора через переключающие контакты вспомогательного реле соеДикен соответственно с выходной клеммой, источником образцового напряжения и выводом первого истокового повторителя, куда также подключен вырод второго истокового повторителя, выход цепи обратной связи компаратора через замыкающие контакты дополнительного реле подключен ко входу полевого транзистора, при этом второй вывод вспомогательного реле через размыкающие контакты дополнительного реле : подключен ко второму выводу основного оеле, куда также подключен один из выводов дополнительного реле, другой вывод которого соединен со вторым выходом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР JW 434074, кл:. G 05 F 1/40, 1972. . 2. Авторское свидетельство СССР 543927, кл. G 05 F 1/40, 1975.