Устройство для измерения перепадов амплитуды переменного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕПАДОВ АМПЛИТУДЫ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении амплитудных анализаторов.

Известны устройства для измерения размаха амплитуды переменного напряжения,.содержащие схему сравнения, последовательно соединенные счетчик импульсов и цифро-аналоговый преобразователь , последовательно соеди- Q ненные генератор опорной частоты, делитель частоты и дискретный дифференциатор, последовательно соединенные схему И и ключ, параллельно включенные на вход схемы сравнения 5 пиковый детектор и сумматор,входы которых соединены с переключателем, подключенным к дискретному дифференциатору, причем выход дискретного дифференциатора подключен одновре- 20 менно к переключателю, пиковому детектору, схеме И и дополнительно введенному регистру, входы которого соединены с выходами счетчика, а выходы генератора опорной частоты, цифро-анапового преобразователя, схемы сравнения и ключа подключены соответственно к управляющему входу ключа, сумматору, схеме И и счетчику импульсов f1J.

Недостатком данных устройств является их относительная сложность, наличие цифро-аналогового преобразователя, что ведет к усложнению конструкции, к уменьшению быстродействия и появлению дополнительной погрешности. Кроме того, устройства не позволяют измерять перепады напряжения от минимума к максимуму и наоборот одновременно.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения перепадов амплитуды переменного напряжения, содержащее два пик-детектора, дифференциальный усилитель и фиксатор уровня напряжения С 23. Однако на выходе этого устройства значение измеряемого параметра получается в виде аналогового си нала (напряжения), который, в случае цифровой обработки или индикации, нуждается в дополнительном пре образовании. Устройство не позволяет измерять перепады напряжения от меньшего значения к большему и наоборот одновременно, А поскольку в формировании выходного сигнала участвует большое количество аналоговых устройств, это приводит к увели чению суммарной погрешности измерения Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение схемы устройства. .Поставленная цель достигается те что в устройство для измерения переп довамплитуды переменного напряжения, содержащее регистратор моментов появления экстремумов и фиксатор уровня напряжения, введена система астатического уравновешивания, при этом вход регистратора моментов появления экстремумов и вход фиксатора уровня напряжения соединены с входными клеммами устройства, выход регистратора моментов появления экстремумов соединен с управляющим входом фиксатора уровня напряжения, а выход фиксатора уровня напряжения подключен к входу системы астатичес кого уравновешивания. На чертеже представлена структур ная схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из регистратора 1 моментов появления экстремумов, фиксатора 2 уровня напряжения, системы 3 астатического уравновешивания, включающей операционный усилитель и интегратор 5. Входом уст ройства являются входы регист0атора моментов появления экстремумов и фиксатора уровня напряжения. Устройство работает следующим об разом. Измеряемое переменное напряжение поступает на вход регистратора 1 мо ментов появления экстремумов и на вход фиксатора 2 уровня напряжения. По команде выходного импульса регистратора 1 при регистрации каждого экстремума напряжение на выходе фиксатора 2 принимает значение этого экстремума и сохраняет его до ре гистрации следующего. Выходной сигнал фиксатора уровня подается на ВХОД операционного усилителя i, охваченного отрицательной обратной связью с интегратором 5. Усилитель k и интегратор 5 представляют собой систему астатического уравновешивания. Если такая система отслеживает скачкообразно меняющееся напряжение, то время ее переходных процессов прямо пропорционально возникающим рассогласованиям напряжений на входе операционного усилителя k а выходе интегратора 5. Переходным процессам системы соответствуют прямоугольные импульсы на выходе операционного усилителя k, полярность которых соответствует направлению скачка входного напряжения, а длительность - величине этого скачка, а следовательно, величине перепада измеряемого переменного напряжения. Данное устройство измерения перепадов амплитуды переменного напряжения выгодно отличается от известного простотой конструкции и своими функциональными возможностями. Более простая структура уртройства, предусматривающая уменьшение количества аналоговых узлов на пути преобразования сигнала, приводит к уменьшению суммарной погрешности измерения. Кроме того, для измерения перепадов амплитуд переменного напряжения одновременно от минимума к максимуму и наоборот требовалось два аналогичных известному устройства, причем при современных методах цифровой обработки и индикации информации на выходе устройства необходим аналого-цифровой преобразователь. При использовании предлагаемого устройства для решения этой же задачи требуется всего одно устройство без применения аналого-цифрового преобразователя, так как выходным сигналом его является длительность импульсов, легко преобразуемая в цифровой код времяимпульсным преобразователем. формула изобретения Устройство для измерения перепадов амплитуды переменного напряжения, содержащее регистратор моментов появления экстремумов и фиксатор уровня напряжения, отличающее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения схемы устройства, введена система астатического уравновешивания, при этом вход регистратора моментов . появления экстремумов и вход фиксатора уровня напряжения соединены с выходными клеммами устройства, выход регистратора моментов появления экстремумов соединен с управляющим входом фиксатора уровня напряже 1ия, а выход фиксатора уровня напряжения подключен к входу системы астатического уравновешивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР fP 427288, кл. G 01 R 19/0, 1972.