Преобразователь средневыпрямленного значения электрических сигналов

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Преобразователь содержит суммирующий интегратор 1, ключ 2 сброса, запоминающий блок 3 и формирователи 8 и 9 импульсов переписи и разряда интегратора. Введение инвертора 5, аналогового ключа 6, синхронизатора 7 и формирователя 10 импульсов стабильной длительности повышает точность преобразования и снижает частоту сигнала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 01 R 19/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4104787/24 — 21 (22) 11.08.86 (46) 15.05.88. Ьюп. № 18 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) Ю.В,Сидоренко, В.А.Халиков, А.Г.Можаровский и Л,В.Чуприна (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 732756, кл. G 01 R 19/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 490235, кл. H 01 M,1/08, 1973.

„„SU„„1396078 А1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕВЫПРЯМЛЕйНОГО ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (») Изобретение относится к электроизмерительной технике. Преобразователь содержит суммирующий интегратор

1, ключ 2 сброса, запоминающий блок

3 и формирователи 8 и 9 импульсов переписи и разряда интегратора. Введение инвертора 5, аналогового ключа

6, синхронизатора 7 и формирователя

10 импульсов стабильной длительности повышает точность преобразования и снижает частоту сигнала. 2 ил.

1396078

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования в постоянное напряжение средних зкаче5 ний периодических электрических сигналов.

Цель изобретения — повышение точности преобразования при снижении частоты сигнала. 10

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2— временные диаграммы его работы.

Устройство содержит суммирующий интегратор 1, первый вход которого соединен с входом устройства, а вь ход — через ключ ? сброса — с общей шиной. Выход запоминающего блока 3 соединен с выходом устройства, а вход — с выходом интегратора 1 через первый аналоговый ключ 4. Вход иквертора 5 подключен к выходу интегратора 1, а выход — к второму входу интегратора 1,через второй аналоговый ключ 6. Вход синхронизатора 7 подклю-2g чен к входу устройства, а выход через формирователь 8 импульсов переписи — к управляющему входу ключа 4 и входу формирователя 9 .импульсов разряда интегратора„ выход которого соединен с управляюшим входом ключа

2 и — через формирователь 10 импуль-, сов стабильной длительности — с управляющим входом ключа 6.

Устройство работает следующим образом.

Интегратор 1 производит интегрирование каждой поступающей на его первый вход полуволкы входного периоI дического сигнала напряжения Б, < (фиг. 2а). Синхронизатор 7 (в просшейшем случае это компаратор, работающий с небольшим относительно входного напряжения положительным напряжением смещения по одному из входов.) вырабатывает положительные короткие импульсы напряжения„ совпадающие rro времени с окончанием очередного полупериода напряжения Ць„(фиг. 2б). Импульсы, вырабатываемые формирователем 8 (фиг. 2в), используются для переписи информации о выходном напряжении интегратора 1 в конце каждого полупериода напряжения Б,„ в запоминающий блок 3 путем кратковременного замыкания ключа 4,. Импульсы разряда

55 интегратора (фиг. 2г), вырабатываемые формирователем 9, после прохождения импульсов перезаписи обнупяют рекция не производится, т. е. выходное напряжение интегратора оказывается пропорциональным вольт-секундной площади полупериода входного сигнала.

Т Т

Если — (— то кпюч 6 замыкается ь Т ка время -- . В течение этого времени

2 на второй вход интегратора 1 подается проиквертированное выходное напряжение интегратора 1 (фиг.2ж), которое в момент окончания полупериода равно

Т/2 и,„., =У „$v,„,. ас, i=1 "о где U . — входное напряжение на бх. i

i-м входе интегратора 1

Г; — постоянная времени по

1-му Входу, 1 = 1,2.

Если входное напряжение имеет вид

U „ = U„, зж uJ l: где U „ — амплитуда входного сигнала, а длительность его периода незначительно отличается от

Т (т,е. ВТ достаточно мало по сравнению с Т), то

Т/ "П

< о

u„ (и Т

1 дТ вЂ” — х л 7 gë

0„

w — - ДТ (<)

lt

Чтобы изменение длительности полупериода и соответствующее увеличение выходного напряжения интегратора

1 скомпенсировать на требуемую величину, необходимо правильно выбрать соотношение между 0,и

Приравнивая U„„,ê среднему значению входного напряжения и раскладыинтегратор 1 путем замыкания ключа 2.

Импульсы стабильной длительности (фиг. 2д), равной Т, /2, определяют минимально возможную длительность полупериода Ц „, при которой осуществляется коррекция выходного напряжения интегратора 1. Разность между длительностью полупериода входного напряжения Т/2 и длительностью импульса Т /2, равная дТ/2, определяет время замкнутого состояния ключа 6.

Импульсы длительности аТ/2 снимаются с инверсного выхода формирователя 10 (фиг. 2е) и подаются ка управляющий вход ключа 6. Таким образом, если

То Т. — то ключ 6 ке замыкается и кор2 2

1396078

13T (2) 2 Ut,.Т 2 д "т о о дНИИПИ . Заказ 2492/47 Тираж 772

Подписное

Произв ° -полигр. пр-тие г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 вая функцию — в ряд Тейлора (ограниТ чиваясь при этом двумя первыми его членами), получаем

Сравнивая первые два члена правых частей формул (1) и (2) и пренебрегая 1О последним членом формулы (1), получа1 ем, что значение — должно быть рав11

2 1 2 но —, а- — — = —, Т ° 2 л Тг

На фиг.2и показано выходное напряжение устройства, величина которого в промежутке между окончанием и началом полупериода равна амплитуде выходного напряжения интегратора 1 в конце 20 предыдущего полупериода.

Формула изобретения

Преобразователь средневыпрямленно-25

ro значения электрических сигналов, содержащий интегратор с ключом сброса, первый вход интегратора подключен к входу устройства, а выход — через последовательно соединенные первый аналоговый ключ и запоминающий блок к выходу устройства, формирователь импульсов перезаписи, выход которого соединен с управляющим входом первого аналогового ключа, и формирователь импульсов разряда интегратора, выход которого соединен с управляющим, входом ключа сброса, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены инвертор, второй аналоговый ключ, синхронизатор и формирователь импульсов стабильной длительности, причем интегратор выполнен суммирующим, выход интегратора соединен с его вторым входом через последовательно включенные инвертор и второй аналоговый ключ, вход синхронизатора подключен к входу устройства, а выход через последовательно соединенные формирователь импульсов перезаписи, формирователь импульсов разряда интегратора и формирователь импульсов стабильной длительности подключен к управляющему входу второго аналогового ключа.