Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к лвтоеекомю свидетельств

Соев Советских

Социалистических

Реснубннн

<»>951163 (В1) Дополнительное к авт. санд-ву (22) ЗаЯвлено 30.04.80 (21) 2917828/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

G 01 R 19/22

1ееударатеень4 квинтет

СССР по аелан каебретенкй и еткрьпвй (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82, Бюллетень М30 (5З У Д К 621,317. .72 (088.8) Дата опубликования описания 15.08,82 (72) Авторы изобретения

Л. И. Волгин и А. В. Ефимов (71) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное предназначен для использования в электрЬизмерителъной технике, в частности hm построения точных аналоговых. и цифровых вольтметров переменных напряжений.

Известны измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие два термопреобразователя и усилитель постоянного тока 11).

Недостатки этих устройств — низкая точность преобразования при уменьшении входного сигнала и возникновение самовозбуждения устройства при изменении полярности напряжения дрейфа нуля усилителя.

Наиболее близким по технической сущности является измерительный преобразователь, содержащий два термопреобразователя, усилитель и элемент с однополярной проводимостью (2) .

Недостатками этого устройства являются возможность его самовозбуждеиия из-за конечной величины сопротивления элемента с однополярной проводимостью, и низкая точность преобразования.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий усилитель постоянного тока, элемент с однополярной проводимостью и два термопреобразова10 теля, первые одноименные выводы термоэлементов которых соединены между собой, а выводы нагревателя первого термопреобразователя соединены с входными шинами устройства, дополнительно введен второй усили15 тель постоянного тока, причем вторые одноименные выводы термоэлементов обоих термопреобразователей соединены с инвертирующими входами соответствующих усилителей постоянного тока, выход первого из которых соединен с выходной шиной устройства и первым выводом нагревателя второго термопреобразователя, второй вывод нагревателя которого соединен с инвертирующим входом второго усилителя постоянного тока, 951163

Устройство работает следующим образом.

При подаче преобразуемого переменного напряжения на вход устройства, на выходе термопреобразователя 1 появляется термоЗДС, которая усиливается усилителем 3 и подается на подогреватель термопреобразователя 2 и вход усилителя 4. Диод 5 при этом открывается, и усилитель 4 оказывается охваченным глубокой отрицательной обратной связью.

Если коэффициент усилителя 4 ко, то потенциал зажима подогревателя, подключенного ко входу усилителя без учета напряжения сдвига нулевого уровня, который в современных усилителях постоянного тока может быть компенсирован, оказывается практически равным нулю. Входное сопротивление усилителя 4, охваченного параллельной обратной связью равно — где r—

7К4-4 К сопротивления открытого диода 5. Отсюда следует, что погрешность преобразования, обусловленная конечным значением r диода может" быть сведена к требуемой, наперед заданной малой величине, за счет выбора достаточно большего коэффициента усиления усилителя 4. Протекаемый по подогре- у

50 выход когорого соединен с его инвертирующим входом через элемент с однополярной проводимостью.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя. 5

Измерительный преобразователь переменно го напряжения в постоянное содержит термопреобразователи 1 и 2, усилители 3 и 4 постоянного тока, элемент 5 с однополярной проводимостью. Выводы нагревателя термо- 10 преобразователя 1 соединены с входными ши нами устройства, первый вывод термоэлемента термопреобразователя 1 соединен с инвер- тирующим входом усилителя 3 постоянного тока, второй вывод — с одноименным выводом термоэлемента термопреобразователя 2, вывод термоэлемента. которого соединен с первым выводом его нагревателя, инвертирующим входом усилителя 4 постоянного тока и одним выводом элемента 5 с однополярной проводимостью, второй вывод которого соединен с выходом усилителя 4 постоянного тока, а выход усилителя 3 постоянного тока соединен с выходной шиной устройства и вторым выводом нагревателя термопреобразователя 2. В качестве элемента с однополярной проводимостью может быть использован, например, полупроводниковый диод. вателю термопреобразователя 2 ток вызывает появление на его выходе компенсирующей термо-ЭДС. Когда напряжение на выходе преобразователя меняет знак (приобретает нерабочую полярность), диод 5 запирается, входное сопротивление устройства, состоящего иэ усилителя 4 и диода 5, резко возрастает.

Усилитель 3 оказывается охваченным отрица.тельной обратной связью, так как выходное напряжение через подогреватель термопреобразователя 2 и термоэлемента термопреобразователей 1 и 2 прикладывается к его входу, возвращая преобразователь в рабочую, область.

Обратная связь приобретает фазочувствительность, что обеспечивает устойчивость преобразователя при любых полярностях дрейфа нулевого уровня усилителя и увеличивается точность преобразования за счет уменьшения влияния прямого сопротивления элемента с однополярной проводимостью.

Предлагаемый ограничитель легко реализуЪтся на современной элементной базе и не требует специальных настроек.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий усилитель постоянного тока, элемент с однополярной проводимостью и два термопреобразователя, первые одноименные выводы термоэлементов которых соединены между собой, а выводы нагревателя первого термопреобразователя соединены с входными шинами устройства, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введен второй усилитель постоянного тока, причем вторые одноименные выводы термоэлементов обоих термопреобразователей соединены с инвертирующими входами соответствующих усилителей постоянного тока, выход первого из которых соединен с выходной шиной устройства и первым выводом нагревателя второго термопреобразователя, второй вывод нагревателя которого соединен с инвертирующим входом второго усилителя постоянного тока, выход которого соединен с его инвертирующим входом через элемент с однополярной проводимостью.

Источники информации, принятые во внимание при экепертизе

1. Волгин Л. И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное.

М., "Советское Радио", 1977, с. 141, рис. 3.26.

2. Патент США No 2857569 кл, 324-106, 21.10.58, фиг. 1 (прототип).

951163

Составитель Е. Борзов

Техред А.Ач Корректор И. Муска

Редактор Т. Парфенова

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

Заказ 5936/48 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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