Преобразователь действующего значения напряжения в код

 

285376

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Кл. 42m5, 3/00

Заявлено 19.V1.1968 (№ 1252507/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 22.IV.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Н 031с 13/14

G 06j 3j 00

УДК 681.325(088.8) Автор изобретения

Ю. А. Пасынков

Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина

Заявитель

П P ЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь ДЕЙСТВУЮЩЕГО 3НАЧ EH ИЯ

НАПРЯ)КЕНИЯ В КОД

Преобразователь предназначен для построения цифровых вольтметров переменного тока. Он может быть использован также в информацис нно-измерительных системах и в системах цснтрализованного контроля.

Известен преобразователь действующего значения напряжения в код, содержащий квадратор, и нтегрирующий усилитель, цифровой делитель, .нуль-орган, блок управления, преобразователь периода в;напряжение и генератор импулысов, причем выход квадрато1ра

ooåäèHåí со входом интегрирующего усилителя, другой вход .которого через ключ соедине|н с выходом цифрового делителя, выход и нтегрирующего усилителя, подключен к нуль-органу, соедине нному со входом генератора импульсов, выход которого соединен с ключом, а выход блока упра|влен|ия подключен ко входу преобразователя периода в напряжение.

Известный преобразователь отличается сложностью конструкции.

Целью изобретения является сокращение оборудования преобразователя. Для достижения этой цели в нем выход преобразователя пер|иода в:напряжение соединен со входом ци фрового дел1ителя, два других входа которого подключены соответственно к выходам .нуль-органа и блока управления, соединенного другим выходом со входом квадратора.

Принцип работы преобразователя заключается в гом, что с помощью интегрирующего усилителя и нуль-органа, производится одновременное срав не ние площади выходного напряжения,квадратора и площадки суммы импульсов. Причем длительность импульсов,поддерживается постоянной, а амплитуда зависит от порядкового номера импульса, а также от вел ичины:периода п реобр а зуево го сигнала.

10 Пр!и этом (как будет показано ниже) число импульсов, сосчитанное за период входного напряжения, прямо, пропорционально действующему з|начению этого напряжения.

Длительность одного преобразования равt5 на двум периодам входного на пряжения.

Блок-схема преобразователя изображена иа чертеже.

Квадратор 1 имеет аналоговый однополяр20 ный выход и управляется напряжением с блока управления 2. Послед|ний управляет работой отдельных элементов схемы в момент,начала или окончания периода входного напряжения. Ге нератор импульсов 8 работает в

25 ждущем режиме и генерирует импульс стабильной длительности (f ) в момент прихода запускающего импульса от нуль-орга на 4. На это время (4) генератор замыкает ключ 5.

Цифровой делитель б изменяет свой коэффициент деления под воздействием,импульса с

285376 нуль-о ргана, пр ичем коэффициент деления изменяегся,по закону нечетных чисел:

2i — 1

Кд — — N т

Так как сумма, площадей им пулысов, сформирован ных с помощью ключа и генератора из выходного на пряжения делителя, равна площади выходного напряжения квадратора с точностью до единицы дискретности преобразования, то можем записать: 50

К„, К„т к„, к,„ иж-о т (1) 55 (1+3+5 —, ...—;(2N — 1)), где U,. — мгновенное значение, входного напряжения преобразователя, К ь К„ — постоянные коэфф ицие нты интегрирующего усилителя, 60 где К, — коэффициент деления цифрового делителя; — порядковый номер импульса, поступившего от нуль-органа с момента и начала преобразования.

N — максимальное значение;кода цифрового делителя.

В :начальном состоянии,квадратор заперт напряжением с блока управления, коэффициент передачи цифрового делителя равен предыдущему значению. Напряжение на выходе преобразователя 7 изменяется, и к моменту прихода следующего периода ста новится пролорцп4ональным,периоду входного сигнала. 0

У правление изменением этого напряжения осуществляет блок 2. В момент начала очередного пе риода блок управления про изводит сброс показаний делителя на нуль и отпирает евадратор. Напряжение с выхода квадратора посгупает на вх од интегрирующего усилителя 8. После того, как на пряжение на выходе усилителя достигнет величины порога сраоатывания нуль-органа, последний своим импульсом уста навливает коэффициент деления цифрового делителя в первое лоложе ние, запускает генератор, который на время t замыкает ключ 5 и обеспечивает тем самым лодачу напряжения с выхода делителя яа вход усилителя. Это напряжение имеет знак, противоположный выходному напряжению квадратора. Так работает преобразователь в течение всего периода (Т,-) входного напряжения.

По окончании Т,. блок 2 запирает ква дратор

1, лроизводит сброс показа ний цифрового де- 40 лителя и начинает изменять выходное напряжение преобразователя по линейному закону в функции време ни.

К, — постоянная квадратора 1;

I(T, Т,. — выходное напряжение преобразователя в момент окончания Т,.;

Кт — коэффициент преобразования преобразователя;

Т, — величина периода преобразуемого напряжения;

t0 — длительность импульса, вырабатываемого генератором;

Nrn — максимальное значение кода цифрового делителя;

N — велич и на кода делителя в конце процесса преобразования.

Так,как сумма ряда, стоящего в правой части равенспва (1), равна точно N, то можно записать:

/ Ки1 Кк Л щ 1 7л. — — у Ш (2)

К2 Кт о Т, о

Ки! Кк Näô или Л/= Кд Uä где К, =

+H2 Кт о

U, — действующее значение входного напряжения.

Таким образом, величина кода на цифровом делителе в момент окончания процесса преобразования прямо пропорциональна действующему з начению входного напряжения.

Точность преобразования определяется стабильностью постоя нных коэфициентов преобразования квадратора, преобразователя периода в на пряжение и точностью формирования длительности tо.

Предмет изобретения

Преобразователь действующего значения напряжения в код, содержащий квадратор, .интегрирующий усил итель, цифровой делитель, нуль-орган, блок управления, преобразователь периода в IHBIIряжение и генератор импульсов, причем выход квадратора сое динен со входом интегрирующего усилителя, другой вход которого через ключ соединен с выходом цифрового дел ителя, выход интегрирующего усилителя .подключен к нуль-органу, соединенному со входом генератора импульсов, выход которого соединен с ключом, выход блока управления подключен ко входу преооразователя периода в напряжение, отличи ои4ийсл тем, что, с целью сокращения оборудования .преобразователя на низких частотах, в нем выход:преооразователя периода в напряжен ие соединен со входом цифрового делителя, два других входа которого подключены соответственно к выходам нуль-органа и блока управления, соединен ного другим выходом со входом квадратура.

285376

Составитель Е. Семенова

Редактор Ю. Полякова Техред 3. Н. Тараненко Корректор О. С. Зайцева

Изд. М 164. Заказ 51/278 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. арьк. фил. пред. «Патент»