Преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное

Союз Соеетскнк

Соцналнстнчесннк

Республнк

ОП ИСАНИЕ ,, <о789790 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 031078 (21) 2669829/18-21 (51) М КЛ с присоединением заявки йо (23) Приоритет—

G 01 R 19/02

Государственный комитет

СССР яо делам изобретеккй к открыткй

Опубликовано 23.12.80. бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23,12.8 0 (53) УДК 621. 317. .7(088.8) (72) Автор изобретения

В.К. Потапкин

1 °,с (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕИСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при осуществлении линейного преобразования сигналов с повышенным содержанием гармоник.

Известен преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное, выполненный с применением основного и компенсационного преобразующих узлов и содержащий, 10 кроме того, усилитель сигнала раэбаланса, интегратор, модулятор и формирователь прямоугольного сигнала j1), Недостаток известного устройства 15 заключается в значительной сложности его конструктивного контроля.

Наиболее близкий предлагаемому преобразователь действующего значения 29 переменного напряжения в постоянное содержит квадратор с кусочно-линейной аппроксимацией параболы, состоящий иэ параллельно включенных ограничителей, выполненных на операцион- 25 ных усилителях, неинвертирующие входы которых через соответствующие резисторы соединены с выходами выпрямителя, а выходы — co входом сглаживающего усилителя (2) . 30

Недостаток известного устройства связан с существенной методической погрешностью преобразования сигналов различной формы, которая определяется точностью аппроксимации и saвисит от числа участков аппроксимации.

Цель изобретения — уменьшение методической погрешности от изменения формы кривой входного сигнала.

Для достижения укаэанной цели в преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащий квадратор с кусочно-линейной аппроксимацией параболы, состоящий из параллельно включенных ограничителей, выполненных на операционных усилитЕлях, неинвертирующие входы которых через соответствующие резисторы соединены с выходами выпрямителя, а выходы — со входом сглаживающего усилителя, введен амплитудный детектор, причем вход амплитудного детектора подключен к выходу операционного усилителя конечного участка аппроксимации, а выход — ко входу сглаживающего усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобра789790 зователя действующего значения переменного напряжения в постоянное.

Устройство содержит выпрямитель 1, квадратор 2, состоящий иэ ограничителей, каждый из которых выполнен с использованием операционного усилителя 3, резисторов 4 — 9 и диодов

10 и 11, сглаживающий усилитель 12, амплитудный детектор 13, состоящий из диода 14, конденсатора 15 и резистора 16.

Преобразователь работает следующим образом.

Выпрямитель 1 производит двухполупериодное выпрямление входного сигнала. Каждый из ограничителей квадратора 2 формирует линейный участок аппроксимирующей характеристики. Полная характеристика квадратора — зависимость суммы выходных токов всех ограничителей от мгновенного значения входного напряжения квадратора — является приближенной квадратичной функцией. Таким образом, квадратор осуществляет-приближенное возведение выпрямленного сигнала в квадрат.

Сглаживающий усилитель 12 выделяет из возведенного в квадрат сигнала постоянную составляющую, а также производит масштабирование сигнала.

Выходной сигнал сглаживающего усилителя 12 используется в качестве напряжения смещения квадратора 2, благодаря чему обеспечивается линейная зависимость выходного постоянного напряжения от действующего значения входного переменного.

Ошибка аппроксимациид максимальна (по модулю) в начале, середине и конце каждого из участков аппроксимации. При входных сигналах, имею. их амплитуду, меньшую номинальной, погрешность возведения в квадрат мгновенных значений не превышает

В этом случае методическая погрешность преобразователя от изменения формы кривой остается достаточно малой.

При входных сигналах с тем же действующим значением, но с амплитудами, превышающими номинальную, например при сигналах, содержащих высшие гармоники, и неблагоприятных фазах гармоник, погрешность возведения в квадрат мгновенных значений на некоторых интервалах значительно превышает У, „. Это ведет к увеличению методической погрешности преобразователя, которая всегда отрицатель3

Выходной ток амплитудного детектора 13 пропорционален разности между амплитудой входного сигнала и уровнем ограничения ограничителя конеч © ного участка апгроксимации. Этот ток увеличивается с увеличением амплитуды входного сигнала. Таким образом, введение амплитудного детектора 13 позволяет в некоторой степени скомпенсировать отрицательную методичес15 кую погрешность преобразования сигналов с большими амплитудами.

Предлагаемый преобразователь в определенном диапазоне изменения гармоник (до 50%) позволяет получить

Щ меньшую погрешность от изменения формы кривой по сравнению с известными.

Формула изобретения

Преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное,содержащий квадратор с кусочно-линейной аппроксимацией параболы, состоящий из параллельно вклю30 ченных ограничителей, выполненных на операционных усилителях, неинвертирующие входы которых через соот » ветствующие резисторы соединены с выходами выпрямителя, а выходы — со

35 входом сглаживающего усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности от изменения формы кривой входного сигнала, в него введен ,щ амплитудный детектор, причем вход амплитудного детектора подключен к выходу операционного усилителя конечного участка аппроксимации, а выход — ко входу сглаживающего усилителя.

4.5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 308371, кл. G 01 R 19 02, 1969.

2. Патент США 9 3564389, Ю кл. 321-18, 1969.

789790 Составитель Л. Мороэов

Редактор A. Маковская Техред ц. Бабурка Корректор О. Билак

Закаэ 9027/40 Тирам 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .иэобретений и открытий

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

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