Быстродействующий преобразовательфазового сдвига в постоянноенапряжение

 

О Л И t" А Й И Е «» 508752

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

g детОВСКОЬФ СВИДЕИЛЪ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12.73 (21) 1976111/26-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.03.76. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 20,01.77 (51) . 1. 1:,л С 01R 25/00

ГосударствениыВ комитвт

Совета Мииисптов СССР тто делаи иообратвний и открытий (53) УДК 621.317.77 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Б Лейтман и Э. Л. Ъарьюдин

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (71) Заявитель (54) ЬЪ1СТРОДЕЙСТВУ1О1ЦИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

ФАЗОВОГО СДВИГА В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯ)КЕНИЕ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования фазового сдвига в постоянное напряжение.

Известны преобразователи фазового сдвига в постоянное напряжение, содержащие источник эталонного напряхкения, схемы выделения переходов через нуль входных напряжений, связанные через устройство управления с селектором, регистрами, устройствами перезаписи кодов и счетчиком, который, в свою очередь, через устройства перезаписи и регистры соединен с блоками проводимости усилителя постоянного тока.

Однако такие преобразователи имеют большую разрядность основных блоков устройств», которая опрсдслястся точностью и диапазоном изменения частоты входного напряжения устройства, и погрешность, связанную с зависимостью величии проводимостей от частоты входного сигнала, что обусловлено конечностью коэффициетгга усиления усилителя постоянного тока.

Цель изобретения — уменьшение разрядности преобразователя, а также снижение погрешности, связанной с зависимостью величин проводимостей от частоты входного сигнала.

Это достигается введением в преобразователь генератора импульсов, управляемого частотой входного сигнала, вход которого через устройство управления связан с входом преобразователя, а выход через селектор и счетчик — с блоками проводимости, причем через один из блоков проводимости к входу усилителя постоянного тока подключается источник эталонного напряжения, а через второй — выход преобразователя.

На чертеже представлена структурная тО схема предлагаемого устройства.

Преобразователь состоит пз схем 1, 2 выделения переходов через нуль входных напряжений, устройства 3 IIp3B тения, ра 4 импульсов, селектора 5, счетчика б, з устройств 7 и 8 перезаписи кодов, регистров

9 и 10, блоков 11 и 12 проводимости, усилителя 13 постоянного тока и нсточштка эталонного напряжения U„.

13ходпые сигналы, фазовый сдвиг между о ко горыми нреобразовывается в постоянное напряжение, поступают íà 13.х оды схем 1, 2 выделения переходов через нуль входных напряжений. Устройспво 3 управления из выходных сигналов схем выделения формирует сигналы, которые позволяют за один период входного напряжения получить коды, пропорциональные периоду Т и временному фазовому сдвигу Л1 входпых сигналов.

Формирование и запоминание кода, пропорционального М, осугцествтяются с по3 мощью генератора 4 им!пульсов, селектора 5, счетчика 6, устрюйства 7 перезаписи и регистра 9, путем подсчета счетчи!ком 6 в течение времени At импульсов генератора 4 с последующей записью полученного в счетчике кода через устрой!ство 7 перезаписи в регистр 9.

Аналогично с помощью блоков 4, 5, 6, 8 и

10 проводятся формирование и запоминание кода, прюпорциюнального периоду входного сигнала Т.

Запомненные в регистрах 9 и 10 коды Л, и Л z можно связать соответственно с At и Т следующими соотношениями ,Vl = At 1„,, A2 = Т )))!) (1) где „, — частота выходного напряжения генератора импульсов.

Эти коды преобразовываюгся в пропорциональные им проводимости О!,и gg.

g!,— — К A — — К At.j,.„, К Л, = К Т,,.„, (2) где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Выходное напряжение преобразователя получается на выходе усилителя 13 постоянного тока, на вход которого через блок 11 проводимюсти подключено эталонное напряжение U„, а в цепь отрицательной обратной с)вязи включен блок 12 проводимости.

Для выходного напряжения преобразователя У„„при большом коэффициенте усиления усилителя 13 можно записать о

U в),!); = — U3T —— - — - .) !!. (3) ь2

Из выражения (3) видно, что напря;кение U,„„. пропорционально !разовому сдвигу у между входными .напряжениями.

Выражение (3) предполагае1 постоянство частоты генератора 4 импульсов ьо всем диапазоне изменения частоты входного напряжения. Это приводит к гому, что разрядность преобразователя, определяемая произведением Т„,,,, f,.„(ãäå Т,„,, — — максимальный период входного напряжения), полностью используется только при работе устройства па самой низкой частоте диапазона.

1(роме того, изменение частоты входного сип!ала, как видно из выражс ия (2) вызывает изменение проводимостей g! и g>, а следовательно, и появление погрешности, обусловленной конечностью коэффициента усиления усилителя 13 постоянного тока.

Исключить указанные недостатки можно, если генератор импульсов сделать управляемым частотой входного напряжения, так чтобы во всем диапазоне изменения частоты входного сигнала выполнялось равенство

),„=п f, (4) где n — коэффициент пропорциональности; !

f = -.— — частота входного нм ряжения.

508752

С учетом выражения (4) и соотношения тц для U„,„ìîæíî получить

К At.п4 К Т и.f

КТ !!.f f(T n12л

У

2л

U= — U, (5) Следовательно, вновь напряжение U„„, 10 пропорциональню сд!вигу гр.

Из выражений (1) и (4) получаем

I(T I(q

At — — (p = )

2л 2л (6) Л2

Следовательно, Л, и Х не зависят от частоты входного напряжения, что достигается за счет взаим!ной компен!сации изменений временных интервалов (At и Т) и частоты генератора импульсов и позволяет более полно использовать разрядность основных узлов преобр азо!вателя.

И, наконец, пользуясь выражениями (2) и (6), можно записать

gt=К вЂ” —, л<р

2л

g2 = К.а. (7) 30

Последние соотношения указывают на отсутствие зависимости проводимостей g! и g от частоты входного сигнала, что исключает погрешность, связанную с конечностью коэффициента усиления усилителя постоянного тока.

Формула изобретения

Быстродействующий преобразователь фазового сдвига в постоянное напряжение, содержащий источни!к эталонного напряжения, 45 схемы выделения переходов через нуль входных напряжений, связанные через устройство управления с селектором, регистрами, устройствами перезаписи кодов и счетчиком, который, в свою очередь, через устройства перезаписи и регистры соединен с блоками проводимости усилителя постоянного тока, отличшои1ийся тем, что, с целью уменьшения разрядности преобразователя, а также снижения погрешности, связа!иной с зависиу мостью величин проводимостей от частоты входного сигнала, в него введен генератор импульсов, управляемый частотой;входного сигнала,,вход которого через устройство управления связан с входом прео)бразователя, 00 а выход через селектор и очетчик — с блоками проводимости, причем через один блок проводимости к входу усилителя постоянного тока подключается источник эталонного напряжения, а через второй — выход преобраг5 зователя.

Редактор И. Грузова

Составитель Э. Барьюдин

Техред Т. Лященко

1(ор ректор И. Лу к

Заказ 5193

Изд. M 1246 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мо:ква, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

МОГ, Загорский филиал