Преобразователь напряжения в частоту

 

I !

Союз Советсынх

Соцнааистнчесыих

Респубпиы J

)627586

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050476 (2)) 2344100/18-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (5З) УДК б 81. 325 (088.8) (43) Опубликовано 05.1078.Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания(150878 (72) Авторы изобретения

:А.Б.Андреев, И.Ф.Островский, E Ф.Трифонов и В.М. Фролов

Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института приборостроения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

25

Изобретение относится к импульс= ной технике и электроизмерениям, может быть использовано в вольтметрах действующего значения.

Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор и переключатели jl) . Его недостаток — низкая точность преобразования.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выход ко-. торого соединен со входом блока сравнения, другой вход которого через электронный переключатель подсоединен.к источнику пороговых напряженийт выход блока сравнения подключен к управляющему входу электронного переключателя, причем один из входов интегратора через электронный переключатель подсоединен к источнику образцовых напряжений 12/.

Зависимость выходной частоты такого преобразователя от входного .напряжения О определяется выражением:

Х 2 о х

Ф Г0„0 где Ц вЂ” величина образцового наппряжения;

U — величина порогового напП ряжения;

" à — постоянная времени интегратора.

Недостаток этого преобразователянизкая точность преобразования, обусловленная нестабильностью постоянной времени интегратора и порогового напряжения.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в преобразователь, напряжения в частоту, содержащий интегратор, один из входов которого подсоединен ко входной шине, другой вход — через электронный переключатель к источнику образцового напряжения, а выход интегратора— ко входу блока сравнения, введены селектор периода, триггер со счетным входом и генератор образцовой частоты, причем выход блока сравнения соединен с управляющим входом селектора периода, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора образцовой частоты, выход селектора периода соединен с управляющим входом интегратора непосредственно, а с управляющим входом электронного б 2:7586 переключателя — через триггер со счетным входом.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Один из входов интегратора 1 подсоединен ко входной шине, другой через электронный переключатель 2 — к источнику 3 образцового напряжения, выход — ко входу блока 4 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу селектора 5 периода, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора б образцовой часто-ты. Выход селектора 5 периода соединен с управляющим входом интегратора 1 непосредственно, а с управляющим входом электронного переключателя 2 — через триггер 7 со счетным входом.

Иа диаграммах на фиг. ?: а — входное напряжение (3>f(>"); б — импульсы на выходе селектора периода; в — напряжение на входе блока сравнения; г — напряжение на втором входе интегратора.

Работает преобразователь следующим образом. Пусть на его вход подано положительное напряжение Бх(+).

В момент времени „ напряжение на выходе интегратора 1 достигает нуля, что приводит к срабатыванию блока

4 сравнения. В результате этого на управляющий вход интегратора поступает импульс длительностью >.,по переднему фронту которого интегратор изменяет направление интегрирования. В течение времени 4о напряжение на выходе интегратора линейно убывает со скоростью о х

I С

rze Ufo — образцовое напряжение, при ем/U /)У„; — постоянная времени интегратора.

По окончании интервала времени

Ср (в момент времени <> ) задний фронт импульса с селектора 5 перебра сывает триггер 7, который с помощью электронного переключателя 2 подключает ко второму входу интегратора 1 положительное образцовое напряжение, В результате этого выходное напряжение интегратора линейно возрастает со скоростью — В момент време>->о U x г ни ф оно достигает нуля, и срабатывает блок 4 сравнения, а селектор 5 периода выдает очередной импульс на

Управляющий вхоц интегратора 1, и последний по этому сигналу вновь изменит направление интегрирования.

В результате в течение времени k выходное напряжение на интеграторе линейно убывает со скоростью — — — Х Ю

Из последней формулы видно, что частота „ прямо пропорциональна квадрату напряжения 0х и зависит только от U и 1о,погрешности от нестабильности которых можно сделать весьма малыми, Данное устройство по сравнению с известными обеспечивает более высокую точность преобразования.

Форм> ла изобретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, один из входов которого подсоединен ко входной шине, другой вход — через электронный переключатель к источнику образцового напряжения, а выход интегратора — ко входу блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены селектор периода, триггер со счетным входом и генератор образцовой частоты, причем выход блока сравнения соединен с управляющим входом селектора периода, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора образцовой частоты, выход селектора периода соединен с управляющим входом интегратора непосредственно, а с управляющим входом электронного переключателя — через триггер со счетным входом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 367389 кл. 5 01 к 19/?6, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 323789, кл. 5 01 Я 19/26, 1972.

50

По окончании интервала времени î (в момент времени 4 ) задний фронт импульса с селектора 5 перебрасывает триггер 7, и электронный переключатель 2 подключает отрицательное образцовое напряжение ко второму

5 входу интегратора. В результате напряжение на выходе интегратора линейно возрастает со скоростью .г; и в момент времени Ф достигает нуля, что вызывает срабатывание блока

10 4 сравнения и очередное изменение направления интегрирования. Далее цикл работы повторяется.

Работа преобразователя описывает ся системой уравнений:

15 - 1.1 + „(.) — (т,-t,>

0 -и„uo+u, 2 о

Решая эту систему относительно и

2 - о о Т „2 >о о ц -u " 2 (/ +(>

Выходная частота т преобразоватех ля выразится как величина, обратная сУмме Т и Т ..

f,=

627586

Составитель В. Комиссарова

Техред О. Андрейко Корректор А;Власенко

Редактор Б.Федотов

Филиал ППП Патент, г. ЗЪкгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5640/53 Тираж 1087. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5