Устройство сравнения переменных напряжений по амплитуде

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых мостах и компенсаторах переменного тока, а также в приборах измерения и контроля неэлектрическик величин электрическим методом. Изобретение обеспечивает повьшение надежности устройства, что достигается за счет уменьшения влияния дрейфа. Устройство содержит элементы 1 и 2 согласования , векторный преобразователь 3j включающий в себя сумматор 4 и элемент 5 вычитания напряжений, фазовращатель 6 и 10, усилители-ограничители 7,8 и 11, трехвходовой элемент И 9, п-1 дополнительных усилителейограничителей 12,-12„., и логический блок 13. Введение в данное устройство дополнительных усилителей-ограничителей в сочетании с логической обработкой формируемых сигналов позволяет уменьшить влияние дрейфа на качество сравнения и соответственно повысить эксплуатационную надежность предложенного устройства. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 05.В 1/01 в G 01 R 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) (21) 4151780/24-21 (22) 25, 11.86 (46) 23,06.88. Бюл. Р 23 (72) В.Г.Покидышев и Г.В.Фролов (53) 681 ° 325.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 417730, кл. G 01 R 19/02, 03.05.72. (54) УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ ПО АМПЛИТУДЕ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых мостах и компенсаторах переменного тока, а также в приборах измерения и контроля неэлектрических величин электрическим методом. Изобретение обеспечивает повьппение надежности устройства, что достигается за

„„80„ I 405022 А 1 счет уменьшения влияния дрейфа. Устройство содержит элементы 1 н 2 сог" ласования, векторный преобразователь

3, включающий в себя сумматор 4 и элемент 5 вычитания напряжений, фазовращатель 6 и 10, усилители-ограничители 7,8 и ll, трехвходовой элемент

И 9, и-1 дополнительных усилителейограничителей 12,- !2 „ и логический блок 13. Введение в данное устройство дополнительных усилителей-ограничителей в сочетании с логической обработкой формируемых сиг" налов позволяет уменьшить влияние дрейфа на качество сравнения и соответственно повысить эксплуатационнув надежность предложенного устройства.

3 ил.

1405022

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых мостах и компенсаторах переменного тока, а также в приборах измерения и контроля неэлектрических величин электрическими методами, Цель изобретения — повышение надежности за счет уменьшения влияния ( дрейфа. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства сравнения пере-! менных напряжении по амплитуде; на фиг. 2 — структурная схема логическо(ro блока; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу.

Устройство сравнения переменных напряжений по амплитуде содержит первый и второй элементы 1 и 2 согласования, входы которых являются входа- 20 ми устройства, а выходы подключены к входам векторного преобразователя 3, включающего в себя сумматор 4 и эле-мент 5 вычитания напряжений, входы которых объединены и служат входами 25 векторного преобразователя 3, а выходы — выходами векторного преобразователя 3, причем выход сумматора 4 напряжений через первый фазовращатель

6 и непосредственно подключен к входам первого 7 и второго 8 основных усилителей-ограничителей, выходами подключенных к входам трехвходового элемента И 9, выход которого является выходом устройства, при этом вход ( второго фазовращателя 10 соединен с выходом элемента 5 вычитания, а выход подсоединен к входу третьего основного усилителя-ограничителя 11 и вхо, дам и-1 дополнительных усилителейограничителей 12„-12„,, а выходы третьего основного и дополнительных ограничителей 11, 12,-12 „, соединены с входами логического блока 13, выход которого соединен с третьим

45 входом трехвходового элемента И 9, причем логический блок 13 состоит из m р-входовых элементов И 14 и одного m-входового элемента ИЛИ 15, а входы m-входового элемента ИЛИ 15 соединены с выходами m p-входовых элементов И 14, входы которых служат входами логического блока 13, а выход ш-входового элемента ИЛИ 15 служит выходом логического блока 13.

Устройство работает следующим об- 55 разом.

Сравниваемые напряжения 0 11, х ." sin(ut+Y„) и U =Uîò sin (et+Yо) где U, U,„- величины амплитудных

»г значений сравниваемых напряжений;

Y„, Y — фазовые сдвиги, поступают о через элементы 1 и 2 согласования в векторный преобразователь 3. С помощью сумматора 4 и элемента 5 вычитания напряжений формируются переменные напряжени" Ug (11х +U() ) и Ug (Ux 11о) где U, U< — величины напряжений на выходе блоков 4 и 5, которые затем сдвигаются во времени фазовращателями

6 и 10 на четверть периода.

Далее эти сигналы, т.е. U<1 l

U и U 1, преобразуются в усилителях-ограничителях 7,8 и 11 в им" пульсные последовательности, фронты которых совпадают с моментами пересечения сичусоид входных сигналов с уровнями ограничения, Импульсные сигналы от двух усилителей-ограничителей 7 и 8 проходят в элемент И 9 непосредственно, а от оставшихся и усилителей-ограничителей

11,12„-12„, поступают в логический блок 13 для обработки.

В процессе этой обработки осуществляется выбор такого сигнала, который наиболее близок к среднему значению и поэтому обладает наименьшим разбросом своих фронтов. Этой обработкой частично компенсируются ошибки, возникающие из-за нестабильности уровней ограничения в узлах 7,8 и 11.

Работа логического блока 13 при

n=3 поясняется с помощью фиг. 3, на ,которой отражен процесс преобразования синусоидального напряжения и выбора из импульсных сигналов сигнала с наименьшим разбросом фронтов. Если уровни ограничения усилителей-ограничителей 11,12» и 12 расположены относительно оси времени так, как показано на фиг.. 3, то с выходов этих узлов будут получены сигналы, приведенные на строках 2,3 и 4. Их фронты смещены друг относительно друга на расстоянии U U<, и U,<-Ut пропорциональные расстояниям U --Us u

U U„. С помощью элементов Й 14.1, 14 ° 2 и 14.3 будут получены сигналы, изображенные на строках 5 — 7 фиг. 3.

На строке 8 приведен сигнал с выхода элемента ИЛИ 15, который поступает на оставшийся вход элемента И 9, Из фиг. 3 видно что сигнал U -U, является истинным при заданном значе" нии уровней ограничения, !

405022

Таким образом, включение нескольких дополнительных усилителей-ограничителей в цепь обработки сигнала разности входных напряжений позволяет благодаря логической обработке уменьшить влияние нестабильностей уровней ограничения на результат сравнения.

При n=3 число m элементов 14.1, 14.2 и т.п. также равно 3, причем 10 они выцолнены двухвходовыми, т.е.

p=2. При n=5 элементы И в логическом блоке 15 должны быть выполнены трехвходовыми, т.е. р=З, а их число (m)

P равно 10 и находится по формуле m=C„, 15 где n=2R+1 и р=К+1, à R=0,1,2,, °, Следовательно, введение дополнительных усилителей-ограничителей в сочетании с логической обработкой позволяет уменьшить влияние дрейфа на качество сравнения и тем самым повысить эксплуатационную надежность известного устройства.

25

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство сравнения переменных напряжений по амплитуде, содержащее векторный преобразователь, сос- 30 тоящий из сумматора и элемента вычитания напряжений, входы которых объединены и служат входами векторного преобразователя, а выходы сумматора и элемента .вычитания являются выходами векторного преобразователя, два элемента согласования, выходы которых соединены с входами векторного преобразователя, два фазоврашателя, три основных усилителя-ограничителя и трехвходовой логический элемент И, а выход сумматора напряжений через первый фазовращатель и непосредственно подключен к входам первого и второго основных усилителейограничителей, выходы которых соеди— нены с двумя входами трехвходового элемента И, вход второго фазовращателя подключен к выходу элемента вычитания напряжений, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены и-1 дополнительных усилителей-ограничителей, входы которых вместе с входом третьего основного усилителяограничителя подключены к выходу второго фазовращателя, и логический блок, состоящий из m р-входовых элементов И и одного m-входового элемента ИЛИ, причем входы элемента ИЛИ соединены с выходами р-входовых элементов И, входы которых служат входами логического блока и подключены к выходам третьего основного и всех дополнительных усилителей-ограничителей, выход элемента ИЛИ служит выходом логического блока и соединен с третьим входом трехвходового элемента И, при этом и всегда нечетно, т.е.

n=2R+1 (где R= 0,1,2 ..), р=К+1, а

P ш=С„.

1405022

Составитель H. Маркин

Редактор В. Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор Э. Лончакова

Заказ 3104/52 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна оектная 4