Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1981 года по МПК G01R19/22 

. Изобретение относится к области измерительной техники и может быть иопользовано оля преобразования и измерения переменного напряжения в различных радиотехнических устройствах, например, в многофункциональных вольтметрах. Известно устройство для измерения переменных напряжений произвольной фор Мы I содержащее трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямители соединена со входами сумматора. При этом индикатор подключен к выходу сумматора, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора соединена с выходом генератор треугольного напряжения Til. Его недостатком является низкая точность. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство по основному авт, св. № 785777, содержащее последовательно соединенные выпрямитель, пиковый детектор, и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первыми входами первого и второго порогового элементов, выходы которых соединены с входами блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход которого через интегрирующий усилитель подключен к выходной шино и к второму входу второго порогового элемента, вход выпрямителя подключен к входной шине, а выход - к второму входу первого порогового элемента, другой вход масштабного преобразователя подключен к первому выходу генератора треугольного напряжения J. Его недостатком является низкая точность. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цепь достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, пиковый детектор и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первыми входами первого и второго пороговых элементов, выходы которых соединены с входами блока управления, первый выход которого через послеповательно соединенные первый ключ, и интегрирующий усилитель подключен к выходной шине и к второму входу второго порогового элемента, вход выпрямителя подклю чен к входной шине, а выход - к второму входу первого порогового элемента, другой вход масштабного преобразователя подключен к первому выходу генератора треугольного напряжения, введены преобразователь напряжения - ток и второй ключ, причем вход преобразо1}ателя напряжение - ток подключен к второму выходу генератора треугольного напряжения, а выход соединен с входом первого ключа и через второй ключ соединен с общей шиной, второй выход блока управления соединен с управляющим входом второго ключа. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит выпрямитель 1, пиковый детектор 2, масштабный преобразователь 3, первый и второй пороговые элементы 4,5, блок 6 управления, первый ключ 7, интегрирующий усилитель 8, генератор 9 треугольного напряжения, преобразователь 1О напряжения - ток, второй ключ 11. Устройство работает следующим образом. Треугольное напряжение O-(-i) с выхода управляемого масштабного преобразователя 3 сравнивается в пороговом элементе 4 с сигналом/U (t) с выхода выпрямителя 1, а в пороговом элементе 5 - с постоянным напряжением U с выхода интегрирующего усилителя 8. Выходные сигналы пороговых элементов 4 и 5 воздействуют через блок управления на ключ 7 и 11 так, что сигнал со второго выхода генератора 9 треугольного напряжения поступает черезпреобразователь .напряжение-ток 10 на вход интегрирующего усилителя 8 при выполнении услови lU(t|/ (t)и ((t). В установивщемся режиме следящая обратна связь с выхода интегрирующего усилите 8 на второй вход порогового элемента 5 обеспечивает равенство постоянного напр жения и среднеквадратическому значени переменного напряжения lU(t)| на выхо выпрямителя 1. Приращение напряжения в интегрирук щем усилителе 8 при поступлении на его вход отрицательных треугольных импульов тока (фиг. 2) за каждый период трегольного напряжения равно: U . 1 Cj - амплитуда импульсов тока на выходе преобразователя 10. Разряд интегрирующего усилителя 8 роисходит по экспоненциальному закону с остоянной времени О , где R и С сответственно сопротивление цепи разряда эквивалентная емкость интегрирующего силителя 8, Для качественного усреднеия последовательности треугольных имульсов величина t выбирается из услоия ь . С учетом этого, с достаточой точностью экспоненциальный закон разяда интегрирующего усилителя 8 может ыть заменен линейным. Тогда изменение апряжения в интегрирующем усилителе при его разряде за периодТ р равно: ,-иД.-1)-и - максимальное значение напряжения на входе интегрирующего усилителя. Так, как,и ТТР то U sjUfl де и постоянная составляющая напряжения на входе интегрирующего усилителя 8. В установивщемся состоянии (й.Ц|| |ди2|. риравнивая правые части выражений найдем и ля Д и; , где К-тт значение коэффициента литуды входного сигнала. Постоянная составляющая напряжения на входе интегрирующего усилителя 8 известного устройства равна: где - амплитуда треугольного напряжения. С учетом величин U 10 В, мА; R 1 МОм увеличение управляющего воздействия на входе интегрирующего усилителя 8, составляет; Я 1ОО раз, что позволяет свести практически к кулю влияние помех и дрейфа нуля, приведенных ко входу интегрирующего усилителя 8.

Введение преобразователя 10 и ключа 11 позволяет повысить точность преобразования путем увеличения управляющего возаействия и уменьшения напряжения помех на входе интегрирующего усилителя 8.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь пере. менного напряжения в постоянное по авт. св. № 785777, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь напряжениеток и второй ключ, причем вход преобразователя напряжение - ток подключен к второму выходу генератора треугольного напряжения, а выход соединен с входом первого ключа и через второй ключ соединен с обшей шиной, второй выход блока управления соединен с управл5пощим входом второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № ЗО64192, кл. G 01 R 19/02. 1962.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 785777. кл. Q 01 R 19/22,31.10.79,

Й/.