Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Ресяубпии

<и> 924596 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву Ю 849085 (22) Заявлено 13. 12. 79 (21) 2850908/18-21 с присоелиненмем заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30 04 82 ° бюллетень М 16

Дата опубликования описания 30.04.82 (И)М. Кл.

G 01 и 19/22

Гоеудврстееклий комитет

СССР по делли изобретенкй и открытий (53) УЙК 621. 317. .322(088.8) т

/, -, " " ""=-«. .

М.6. Балабин, Д.М. Демьянюк, И.Д. Козицкий/в-.Pl.Г:., Рылик р:( ты

I (72) А вторы изобретения

Специальное конструкторское бюро микроэлектроннттк т-..„, в приборостроении (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУЮЩЕГО

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для создания аналоговыми цифровых измерителей .переменного найряжения и- аппаратуры контроля пеS ременных электрических напряжении произвольной формы.

По основному авт. св. й" 849085 известен линейный преобразователь действующего значения переменного .то напряжения в постоянное, содержащий источник опорного напряжения, первыи и второй терморезистивные преобразователи, каждый из которых состоит из двух нагревателей и терморезистора, основной дифференциальный опера . ционный усилитель, выход которого соединен с выходной шиной и через первый ограничительный резистор с первым выводом одного из нагревателей вто 20 рого терморезистивного преобразователя, второй вывод которого соединей с общей шиной, другой нагреватель которого включен параллельно с одним

2 из нагревателей первого терморезистивного преобразователя, другой нагреватель которого через второй ограничительный резистор подключен к входной шине, а также первый и второй масштабные преобразователи, первый дополнительный дифференциальный операционный усилитель, выход которого подключен к общему выводу параллельно соединенных нагревателей первого и второго терморезистивных преобразователей, второй дополнительный дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен через первый-масштабный преобразователь к выходу источника- опорного напряжения, а его инвертирующий вход через терморезистор второго терморезистивного преобразователя соединен с общей шиной устройства, а через терморезистор первого терморезистивного преобразователя - с его выходом, инвертирующий и неинвертирующий входы основного усилителя подключены

3 92" соответственно к выходу второго дополнительного усилителя и к выходу источника опорного напряжения, а неинвертирующий и инвертирующий входы первого дополнительного усилителя соединены с выходом источника опорного напряжения и через второй масштабный преобразователь " с выходом основного усилителя соответственна (1) . тирующий и инвертирующий входы первого дополнительного усилителя соединены с выходом источника опорного напряжения и через второй масштабный преобразователь - с выходом основного усилителя соответственно, введены формирователь импульсов и коммутатор, включенный между выходной шиной и вторым выводом первого огра0 ничительнаго резистора, входная шина через формирователь импульсов соединена с управляющим выводом коммутатора.

На чертеже представлена схема устI5 ройства.

Устройство содержит источник 1. опорного напряжения, первый и второй термореэистивные преобразователи. 2 и

3, основной дифференциальный операщ ционный усилитель 4, выходную шину

5Ä первый ограничительный резистор 6, второй ограничительный резистор 7, входную шину 8, первый и второй масштабные преобразователи 9 и 10, пер>5 вый и второй дополнительные дифференциальные операционные усилители 11 и

12, формирователь 13 импульсов, коммутатор 14.

Устройство работает следующим об50 разом.

При отсутствии измеряемого напря" жения на входной шине 8 преобразова. теля выходное напряжение первого масштабного преобразователя 9 усиливается дополнительным дифференциальным операционным усилителем 12, коэффициент передачи которого определяется отношением величины сопротивлений терморезисторов термарезистивных преобразователей 2 и 3, включенных в цепь обратной связи усилителя 12.

Недостатком преобразователя является узкий диапазон частот измеряемых напряжений.

Цель изобретения - расширение диа" пазона частот измеряемых напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в линейный преобразователь дейст- вующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащий источник опорного напряжения, первый и второй терморезистивный преобразователи, каждый из которых состоит из, двух нагревателей и термарезистора, основной дифференциальный операционный усилитель, выход которого соединен с вы-. ходной шиной, первый ограничительный резистор, первый вывод которого через один из нагревателей второго терморезистивного преобразователя соединен с общей шиной, другой нагреватель которого включен параллельно с одним из нагревателей первого терморезистивнога преобразователя, другой нагреватель которого через второй ограничительный резистор подключен к. входной шине, а также первый и второй масштабные преобразователи, первый дополнительный дифференциальный операционный усилитель, выход которого подключен к общему выводу параллельно соединенных нагревателей первого и второго терморезистивных преобразователей, второй дополнительный дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого подключен через первый масштабный преобразователь к выходу источника опорного напряжения, а его инвертирующий вход через терморезистар второго терморезистивного преобразователя соединен с общей шиной устройства, а через термарезистор первого терморезистивного преобразователя — с его выходом, инвертирующий и неинвертирующий входы основного усилителя подключены соответственно к выходу второго дополнительного усилителя и к выходу источника опорного напряжения, а неинвер596 4

При равенстве коэффициентов передачи масштабного преобразователя 9 и усилителя 12 на выходе последнего появляется напряжение, равное по величине и знаку напряжению источника

1 опорного напряжения. На обоих входах основного дифференциального операционного усилителя 4 действуют равные по величине и знаку напряжения, вследствие чего напряжение на его выходе, на .выходе преобразователя и инвертирующем входе усилителя 11 равно нулю. Напряжение, снимаемое с выхода усилителя 11, поступает на параллельно соединенные нагреватели первого и второго термопреобразователей 2 и 3 и задает исходный темпе5 924 ратурный режим работы терморезистивных преобразователей 2 и 3.

При подаче измеряемого напряжения

Ох(й) в нагревателе первого терморезистивного преобразователя 2 выделя- з ется тепло Джоуля, под действием которого изменяется величина сопротивления его термореэистора, что приводит к изменению коэффициента передачи усилителя 12. Выходное напряже- 1О ние усилителя 12 уменьшается и появляется напряжение на выходе основного дифференциального операционного усилителя 4 и на сигнальном входе коммутатора 14. 15

Одновременно измеряемое напряжение U„ {t) подается на вход формирова. теля 13 импульсов, с выхода которого нормированный по амплитуде импульсный сигнал поступает на управляющий 2в вход коммутатора 14.

Выходное напряжение коммутатора

14 через ограничительный резистор 6 поступает в нагреватель терморезистивного преобразователя 3, где преоб-25 разуется в тепло Джоуля, которое приводит к изменению сопротивления его терморезистора, поддерживая коэффициент передачи усилителя 12 практически неизменным. В установившем- зо ся режиме .напряжение усилителя 12 пропорционально действующему значению измеряемого напряжения на входе преобразователя. Часть выходного напряжения преобразователя через второй масштабный преобразователь 10 поступает на инвертирующий вход усилителя

11, что приводит к уменьшению проте- . каемого через параллельно соединенные нагреватели тока,. сохраняя постоянство температуры обоих терморе зистивных преобразователей 2 и 3 в

596 6 широком диапазоне изменения величины измеряемого напряжения.

В предлагаемом устройстве расширен диапазон частот измеряемых напряжений за счет уменьшения погрешности измерения на низких и высоких часто" тах.

В области низких частот модуляции температуры частотой измеряемого напряжения в первом терморезистивном преобразователе компенсируется модуляцией с той же частотой изМеряемого напряжения во втором терморезистивном преобразователе.

В, области верхних частот погрешность измерения .уменьшается эа счет компенсации потерь на паразитных реактивностях в первом терморезистивном преобразователе аналогичными потерями на паразитных реактивностях

;во втором терморезистивном преобразователе.

Формула изобретения

Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное по авт..св. Н 849085, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот, в него введены формирователь импульсов и коммутатор, включенный между выходной шиной и вторым выводом nep" вого ограничительного резистора, причем входная шина через формирователь импульсов соединена с управляющим выводом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 849089,. кл. G 01 R 19/22.

924596

Составитель Т.Краснова

Техред Т.Маточка Корректор С.Шекмар

«(Редактор С.Юско

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2808/61 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5