Измерительный преобразователь активной мощности

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - уменьшение температурной погрешности измерительного преобразователя активной мощности. Преобразователь содержит первый и второй входы U<SB POS="POST">1</SB>, U<SB POS="POST">2</SB>, преобразователь 2 напряжение-ток, корректор 3, сумматор 4, делитель 6 напряжения, фильтр нижних частот (ФНЧ) 5 и полевой транзистор 1, исток которого подключен к общей шине, сток соединен с выходом преобразователя 2 напряжение-ток и входом ФНЧ 5, затвор - с выходом сумматора 4, первый вход преобразователя соединен через преобразователи 2 напряжение-ток и ФНЧ 5 с своим выходом, второй вход преобразователя через корректор 3 - с первым входом сумматора 4, третий вход которого соединен с источником напряжения смещения, причем сток полевого транзистора 1 связан через соединенные последовательно повторитель 7 напряжения и делитель 6 напряжения с вторым входом сумматора 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 и 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i л ( (21) 3672322/63 (22) 09.12.83 (46) 07.07.91. Бюл. ¹ 25 (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (72) В,В,Иванютин (53) 621 ..3 7,382.016(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 951167, кл. 6 01 R 21/06, 12,09.80. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения— уменьшение температурной погрешности измерительного преобразователя активной мощности. Преобразователь содержит первый и второй входы 01, Ор, преобразователь

SU, „1661658 А1

2 напряжение — ток, корректор 3, сумматор

4, делитель 6 напряжения, фильтр нижних частот (ФНЧ) 5 и полевой транзистор 1, исток которого подключен к общей шине, сток соединен с выходом преобразователя 2 напряжение — ток и входом ФНЧ 5, затвор -с выходом сумматора 4. первый вход преобразователя соединен через преобразователи 2 напряжение — ток и ФНЧ 5 с своим выходом, второй вход преобразователя через корректор 3 — с первым входом сумматора 4, третий вход которого соединен с источником напряжения смещения, причем сток полевого транзистора 1 связан через соединенные последовательно повторитель

7 напряжения и делитель 6 напряжения с вторым входом сумматора 4. 1 ил.

1661658

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в радиотехнике и гидроакустике для измерения активной мощности s диапазонах звуковых, ультразвуковых и радиочастот.

11елью изобретения является уменьшение температурной погоешности измерительного преобразователя активной

I мощности, На чертеже приведена схема измерительного преобразователя активной мощности.

Преобразователь содержит полевой транзистор 1, исток которого подключен к шине нулевого потенциала, преобразователь 2 напряжение — ток, вход которого является первым входом преобразователя, а выход соединен со стоком полевого транзистора 1, корректор 3 и аналоговый сумматор

4. соединенные последовательно (каскадно) и подключенные между вторым входом преобразователя и затвором полевого транзистора 1, фильтр 5 нижних частот, вход ко орог0 соединен со стоком полевоготранзистора 1, а выход является выходом преобразователя, и делитель 6 напряжения.

В преобразователь введен повторитель

7 напряжения на операционном усилителе неинвертирующий вход которого соединен со стоком полевого транзистора i, инвертирующий вход — с входом делителя 6 напряжения, подключенным к выходу повторителя 7 напряжения. Выходделителя

6 напряжения подключен к второму входу аналогового сумматора 4, на третий вход которого поступает напряжение смещения затвора полевого транзистора 1, Измерительный преобразователь работает следующим образом, В преобразователе 2 напряжение — ток выходной TQK Inn, протекающий через канал полевого транзистора 1, линейно связан с первым входным напряжением 01, причем

1пн = Кпн01 ГДЕ Кпн — КОЭффИЦИЕНт ПРЕОбРазования,преобразователя 2 напояжение— ток.

Переменное напряжение между истоком и стоком полевого транзистора 1 - симметричной конструкцией определяется формулой

Оис = R c lk = R ik + a Оз lk— — aR L2 iI где !к — ток канала полевого транзистора, равный 1пн, Оз — переменное напряжение в цепи затвора;

Яис — сопротивление исток — сток;

R,a, L — параметры полевого транзистора.

Переменное напряжение Оз, поступающее в цепь затвора транзистора 1 от анало5 гового сумматора 4, является суммой. входного напряжения Ок корректора 3, имеющего коэффициент преобразования Кк, и выходного напряжения Од делителя 6 напряжения, имеющего коэффициент переда10 1 чи Кд. Напряжение Од = UvcKpKy = — Uvc (с

2 целью уменьшения температурной погрешности произведение коэффициента передачи Ку повторителя 7 напряжения и

15 коэффициента передачи Кд делителя 6 на- . пряжения берут равным 0,5), Пренебрегая в приведенном выражении для напряжения исток — сток Ои полевого транзистора вторым и третьим членами

20 ввиду их малости, получают;

Од — — R Lik; р,/ 1

1

U3 =Kl< 02+ — R Lik

При этом, напряжение исток — сток полевого транзистора

Оис = ис lk = R L Кпн U1 + Q (Kk U2 +

30 1

+-р Й1 Кпн 01.) х Кпн U1 — гХ Й (K пн 01—

1 2 2 2

Й(-Кпн 01+a LÊïí )4 U1U2 и не содержит составляющей, пропорциональной квадрату первого входного напряÇ5 жения, Подавление напряжения, пропорционального U1, достигается с помощью фильтра 5 нижних частот, который обеспечивает выделение среднего значения составляю40 щей напряжения исток — сток полевого транзистора:

U„= П! Кпн К <0102dt, Т О несущей информацию об измеряемой мощ45 ности, Таким образом, введение повторителя 7 напряжения, выбор произведения коэффициентов передачи операционного усилителя и делителя 6 напряжения равным 0,5

50 обеспечивают устранение шунтирования полевого транзистора делителем напряжения и подавление аддитивной составляющей температурной погрешности, связанной с неполной компенсацией квад55 ратичной составляющей напряжения исток — сток. Малый входной ток операционного усилителя необходим для того, чтобы дополнительное постоянное напряжение, создаваемое этим током на сопротивлении

1661658

Составитель P.Ñóêà÷åâ

Техред M,Ìoðiåíòàë Корректор M.Äåì÷èê

Редактор И.Дербак

Заказ 2119 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 канала, было малым по сравнению со средним значением составляющей, пропорциональной произведению входных напряжений преобразователя.

Для обеспечения коррекции аддитивной составляющей температурной погрешности в широком диапазоне частот вместо повторителя 7 напряжения на операционном усилителе можно использовать каскадное включение истокового повторителя и змиттерного повторителя. При этом между выходом змиттерного повторителя и входом делителя 6 напряжения необходимо ввести разделительный конденсатор, Исследования показали, что аддитивная составляющая температурной погрешности преобразователя не превышает 1ф> в диапазоне температур от 0 до 40 С, Таким образом, подавление аддитивной составляющей температурной погрешности в 4 — 5 раз (до 10} выше, чем подавление аналогичной составляющей в известном преобразователе и не требуется применения делителя напряжения с температурной коррекцией козффициента передачи, Это значительно упрощает регулировку измерительного преобразователя и позволяет уменьшить стоимость приборов.с его использованием.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь активной мощности, содержащий первый и второй входы, преобразователь напряже5 ние — ток, корректор, сумматор, делитель напряжения, фильтр нижних частот и полевой транзистор, исток которого подключен к общей шине, сток соединен с выходом преобразователя напряжение — ток и входом фильт10 ра нижнихчастот, азатворсоединенс выходом сумматора, первый вход измерительного преобразователя активной мощности соединен с входом преобразователя напряжение — ток, выход фильтра нижних частот является выходом

15 измерительного преобразователя активной мощности, второй вход которого соединен с входом корректора, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом делителя на20 пряжения. отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности измерительного преобразователя активной мощности, в него введен повторитель напряжения, вход которого со25 единен со стоком полевого транзистора, а выход — с входом делителя напряжения, причем третий вход сумматора соединен с источником напряжения смещения.