Устройство для интегрирования знакопеременных сигналов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190281 (21) 3253076/18-24 ($1) М, Кп.з с присоединением заявки ¹

G G 7/18

Государственный номитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК681. 335 (088.8) Опубликовано 3009.82-Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 300982 (72) Авторы изобретения

А.Б. Иванов и Г.Я. Штейнберг (71) Заявитель кой МЫ >-0< :- - .

Институт систем управленИя AH Грузин (547 УСТРОИСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ СИ Г НАЛОВ

25

Изобретение относится к измеритель= ной и вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в счетчиках электрической энергии и в аналого-цифровых приборах.

Для интегрирования инфранизкочастотных сигналов целесообразно использование электрохимических интеграторов. 10

Известно устройство для интегрирования знакопеременных сигналов, содержащее электрохимический интегратор с дискретным считыванием со стабилизатором тока, к которому подключен пороговый элемент, соединенный

Через коммутирующий элемент с переключателем направления тока, и схему совпадения (1).

Недостатком устройства является

Низкая точность, обусловленная ис,пользованием одного электротехнического интегратора в циклическом режиме.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство интегрирования знакопеременных сигналов, содержащее электрохимический интегратор со стабилизатором тока, пороговый элемент, подключенный к выходу стабилизатора тока, и индикатор полярности 2).

Недостатком данного устройства также является низкая точность, обусловленная тем, что накопительная емкость интеграторов, служащая мерой интеграла, и процесса циклирования непрерывно уменьшаются.

Цель изобретения — повышение точности интегрирования.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый электрохимический интегратор, первый электрод которого соединен с выходом операционного усилителя, подключенным ко входу порогового элемента, второй электрод первого электрохимического интегратора соединен с первым переключаемым контактом. первого переключателя, переключающий контакт которого соединен со входом операционного усилителя и с первым выводом первого масштабного резистора,. второй вывод которого является входом устройства, введены второй электрохимический интегратор, источник разнополярного напряжения, два накопительных элемента, второй и третий переключатели, второй и третий масштабные резисторы, два ключа, селектор

962991 l0

2S

Формула изобретения

65 полярности и индикатор полярности, нход которого подключен ка входу устройства, а выход соединен с управляющим входом первого переключателя, к первому электроду первого электрохи" мического интегратора подключен первый разноименный электрод второго электрохимического интегратора, вторые электроды электрохимических интеграторов через первый и второй ключи соотнетс.твенно соединены со входом операционного усилителя и че)рез второй и третий масштабные резисторы подключены к первому переключаемому контакту второго и третьего переключателей, вторые переключаемые KQH-)5 такты которых соединены с разнополярными выходами источника разнополярных найряжений, а переключающие контакты через первый и второй накопительные элементы подключены к шине нулевого потенциала, управляющие входы нторого переключателя и первого ключа соединены с первым выходом, а третьего переключателя и второго ключа — со вторым выходом порогового элемента, выход операционного усилителя через селектор полярности соединен с выходом устройства, а второй электрод второго электрохимического интегратора подключен ко второму переключаемому контакту первого пере-ЗО ключателя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для интегриронания сигналов.

Устройство содержит электрохимические интеграторы 1 и 2 с дискретным считыванием, подключенные через ключи 3 и 4, а также переключатель

5 н цепь обратной связи операционноro усилителя б, подключенного выходом40 ко входу порогового элемента 7. Выходы порогового элемента 7 соединены с управляющими входами ключей 3 и 4 и переключателей 8 и 9. Выход усилителя б через селектор 10 полярности, выполненный, например, на диодах, соединен с выходами устройства. Ко входу устройства подключен индикатор 11 полярности, выход которого подключен к управляющему входу переключателя 5. Накопительные эле менты 12 и 13, например конденсаторы, .подключены соответственно через переключатели 8 и 9 к интеграторам 1 и 2 и разнополярному источнику 14 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве использован режим предварительного импульсного заряда электрохимических интеграторов 1 и 2„ конденсаторов 12 и 13 и последующий разряд интегрируемым (входным) током.

Значения выходных напряжений (- и +) источника 14 устананлинаютс:я обратно пропорционально значениям емкостей конденсаторов 12 и 13 таким образом, чтобы конденсаторы 12 и 13 заряжались равным зарядом.

При положительном входном сигнале на выходе индикатора 11 полярности сигнал отсутствует и ключ 5 замыкает цепь интегратора 1. Когда интегратор

1 полностью разрядится (все вещество будет перенесено на накопительный электрод), на нем возникает скачок напряжения, срабатывает пороговый элемент 7 и перебрасывает ключи 3 и переключатель 8, и конденсатор 12 разряжается через интегратор 1. При этом через интегратор 1 протекает импульсный ток отрицательной полярности, который находится в противофазе со входным током и заряжает интегратор 1.

Скачок напряжения (импульс) с выхода усилителя б через селектор 10 поступает на положительный выход устройства. Затем ключ 3 и переключатель 8 возвращаются в исходное состояние, конденсатор 12 вновь заряжается от источника 14.

Если входной сигнал станет отрицательным, то на выходе индикатора 11 полярности появится сигнал, который перебросит переключатель 5, и начнет функционировать интегратор 2. Все процессы будут аналогичны вышеописанным, при этом пороговый элемент 7 перебросит в момент считывания ключ 4 и переключатель 9, и интегратор 2 зарядится током положительной полярности от конденсатора 13, а выходной (отрицательный) импульс поянится .на отрицательном выходе устройства..

Мерой интеграла является импульсный заряд, полученный от конденсаторов 12 и 13.

Использование предлагаемого устройства позволяет создавать точные и, одновременно, простые интегрирующие устройства,.например, для учета израсходованной и рекуперированной электроэнергии на электрическом транспорте.

Устройство для интегрирования энакопеременных сигналов, содержащее первый электрохимический интегратор,перBhIA электрод KoTopoz а соединен с Выходом операционного усилителя, подключенным ко нходу порогового элемента, второй электрод первого электрохимического интегратора соединен с первым переключаемым контактом первого переключателя, переключающий контакт которого соединен со входам операционного усилителя и с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод. которого является входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я

962991

ЮЯ

Составитель С. Белан

Редактор Ю. Ковач Техред И.Рейвес,. Корректор СМекмар

Заказ 7516/71 . Тираж 731 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены второй электрохимический интегратор, источник разнополярного напряжения, два накопительных элемента, второй и третий переключатели, второй и третий масштабные резисторы, два ключа, селектор полярности и индикатор полярности, вход которого подключен ко входу устройства, а выход соединен с управляющим входом первого переключателя, к первому электроду первого электрохимического интегратора подключен первый разноименный электрод второго электрохимического интегратора, вторые электроды электрохимических интеграторов через первый и второй ключи соответственно соединены с входом операционного усилителя и через второй и третий масштабные резисторы подключены к первому переключаемому контакту второго и третьего переключателей, вторые переключаемые контакты которых соединены с разнополярными выходами источника разнополярных напряжений, а переключающие контакты через первый и второй накопительные элементы подключены к шине нулевого потенциала, управляющие входы второго переключателя и первого ключа соединены с первым выходом, а третьего переключателя и второго ключа — со вторым выхо10 дом порогового элемента, выход операционного усилителя через селектор полярности соединен с выходом устройства, а второй электрод второго электрохимического интегратора подключен ко второму переключаемому контакту первого переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

;р 9 546949, кл. Н 01 G 9/22, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР. 9 683376, кл. G 06 G 7/18, 1976 (прототип1.