SU818008A1 - Фазочувствительный интегрирующийпРЕОбРАзОВАТЕль НАпР жЕНи B КОд - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть использовано при создании вольтметров средних значений. Известны преобразователи средних значений напр жений, в которых измер емый сигнал подвергаетс  промежуточному преобразованию в частоту следовани  импульсов Щ. Недостаток таких устройств - низкий частотный диапазон, не превышаю1йий несколько герц. Известен также фазочувствительный интегри рующий преобразователь напр жени  в код, содержащий интегратор, выход которого соеди нен с первым входом блока сравнени , и блок управлени , первый вход которого подключен к выходу блока сравнени  2. Недостатками данного преобразовател ,  вл ютс  сложность схемной реализации и наличие методической ошибки, обусловленной тем, что выходное напр жение интегратора в начале и конце такта преобразовани  не равно нулю, а может принимать произвольное значение в даапазоне от + V оп До - U оп ГД U on - опорное напр жение. Цель изобрете1ш  - упрощение схемы и повьшение точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фазочувствительный интегрирующий преобразователь напр жени  в код, содержащий интегратор , выход которого соединен с первым входом блока сравнени , блок управлени , первый вход которого подключен к выходу блока сравнени , введены стабилизатор амплитуды , переключатель, управл емый генератор импульсов , два электронных переключател  и реверсивньш счетчик, причем вход стабилизатора амплитуды соединен с выходом интегратора, второй вход которого соединен со второй группой, а выход стабилизатора амплитуды подключен к первому входу блока управлени  и вь1ходу блока сравнени , первый вход переключател  подключен к входной шине преобразовател , второй вход - к ишне опорного напр жени , третий вход - к первому выходу блока управлени , а вы5сод соединен с первым входом первого электронного переключател  и со вторым входом блока управлени , второй вход первого электронного переключател  подключен К ипше нулевого потенциала управл ющий вход соединен со вторым выходом блока управлени , а выход подключен ко второму вхор блока сравнени , вьхход управл емого генератора импульсов .соещнен со входом второго электронного переключател , выходы которого подключены ко входам реверсивного счетчика импульсов, а управл ющие входы управл емого генератора импульсов и второго электронного переключател  подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока управлени ,На чертеже изображена функциональна  электрическа  схема предлагаемого преобразовател .

Преобразователь содержит интегратор 1, блок 2 сравнени , блок 3 управлени , стабилизатор 4 амплитуды (источник образцового напр жени ), переключатель 5, управл емый генератор 6 заполн ющих импульсов, электронные переключатели 7 и 8, реверсивный счетчик 9.

Выход интегратора 1 соединен со входом блока 2 сравнени , выход которого соединен с первым входом блока 3 управлени , второй вход которого соединен с выходом переключател  5, на один из входов последнего подано опорное, а на другой - преобразуемое напр жение , на вход стабилизатора 4 амплитуды cлyжaщeгq в качестве бипол рного источника опорного напр жени , подано вь1ходное напр жение блока 2 сравнени , второй вход которого соединен с выходом электронного переключател  8, причем вход последнего заземлен а второй соединен с выходом переключател  5, вход управл емого генератора 6 заполн ющих импульсов соединен с одним из выходов блока 3 управлени , остальные выходы которого соединены с соответствующими управл ющими входами переключателей . 5, 7 и 8, выход стабилизатора 4 амплитуды подключен ко второму входу интегратора, выход управл емого генератора заполн ющих импульсов - ко входу электронного переключател  7, выходы которого соединены со входами реверси . ного счетчика 9.

Рассмотрим случай, когда на вход электронного пе|реключател  8 через переключатель 5 поступает опорное Напр же1ше U оп частота которого равна частоте преобразуемого напр жени , и оба напр жени  имеют сину ;оидальную форму.

В момент времен11 to ко второму входу блока 2 сравнени  подключено опорное напр жение и оп. значение которого в этот момент времени равно нулю. Интегратор 1 находитс  в нулевом состо нии ( U вых.у .0). с выхода стабилизатора 4 амплитуды поступает образцовое напр жение отрицательной пол рности, напр жение на выходе интегратора измен етс  по закону

. i«.(.

-to

в момент времени tj это напр жение достигагт значени 

ii

4VV irnx t .l() CD

. ZT

. . .to .

в этот же момент времени срабатывает блок 2 сравнеш , измен етс  пол рность образцового напр жени  и по сигналу с блока управлени  срабатывает электронный переключатель 8, на вход блока.сравнени  подаетс  нулевой потенциал. На1р) жение на выходе интегратора , измен етс  по закону

%«- -ic5- «- cl -.)

1

Б момент времени t-i его значение достигает рулевого уровн , т.е.

В этот Момент времени оп ть срабатывает блок 2 сравнени , электронный переключатель 8, измен етс  пол рность образцового напр жени , на второй вход блока 2 сравнени  подаетс  опорное напр жение U оп и частный цикл преобразовани  повтор етс  снова.

Обознача  интервал времени tj-ti - через Т,2, а интервал времени tj-ti - через , тогда. Подставл   (2) в (4) и преобразу , получают

Аналогично с момента времени tj, когда пол рность опорного напр жени  измен ет «вой знак,

arlii il l x VCS)

1

t3

Блок управлени  электронным переключателем 7 срабйтьшает таким образом, что s те55 qeiffle интервалов времени реверсивный счетчик заполн емс  на сложение, а в течение интервалов времени Т/ и Т - на вычитание. Тогда, учитыва , Totj- t b-t-afja где TX период опорного и преобразуемого напр жений, «.ми о Т ,. §V«)-(.j-T,) , При условии, что J)As(), где Ч сдвиг фаз между опорным и преобразуемым напр жением, после преобразований получают Л -m/1 о Д Pfar- «)-jS(),4y.cos,w где- иу - средневыпр мленное значен преобразуемого напр жени  . . , и, ;. -. . т .е. функци  преобразовани  принимает вид P5fT.|-.S(T,j-V.T,.-u,.c (9 Управл емый генератор заполн ющих импу сов вьщает импульсы с частотой, пропорциональной частоте преобразуемого напр жени , т.е. число, записанное в реверсивном счетчик определ етс  выражением где N - число в счетчике; NO - емкость счетчика. Если переключатель 5 находитс  в положении , когда на его выход подключено преобр зуемое UY, напр жение ( Ч О, cos4 1), то число в реверсивном счетчике имеет значение N-st - Формула изобретени  Фазочувствктельный интегрирующий преобразователь напр жени  вкод, содержащий интегратор , выход которого соединен с первьш входом блока сравнени , блок управлени , первый вход которого подключен к выходу блока сравнени , отличающийс  тем, что, с целью, упрощени  схемы и повьпиени  точности преобразовани , в него введены стабилизатор амплитуды, переключатель, управл емый генератор импульсов, два электронных переключател  и реверсивш 1й счетчик, причем вход стабилизатора амплитуды соединен с выходом интегратора, второй вход которого соединен со второй группой, а вход стабилизатора амплитуды подключен к -первому входу блока управлени  и выходу блока сравнени , первый вход переключател  подключен к входной шине преобразовател , второй вход - к шине опорного напр жени , третий вход - к первому выходу блока .управлени , а выход соединен с первым входом первого электронного переключател  и со вторым входом блока управлени , второй вход первого электронного переключател  подключен к шине нулевого потенциала , управл ющий вход соединен со вторым выходом блока управлени , а выход подключен ко второму входу блока сравнени , выход управл емого генератора импульсов соединен со входом ,второго электронного переключател , выходы которого подклюае ко входам реверсивного счетчика импульсов, а управл ющие входы управл емого генератора импульсов и второго электронного переключател  подключены соответственно к третьел у и четвертому выходам блока управлени . Источники информации, прин тые по внимание при экспертизе 1.Евданов Ю. М., Харченко Р. Р., ЛинейHbie измерительные преобразователи посто нного напр жени  в частоту и длительность импульсов с импульсной обратной св зью. Автометри , 1966, N1. 2.Патент Англии N 950647, кл. 64 Н, 1967

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Фазочувствительный интегрирующий преобразователь напряжения в код, содержащий интегратор, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, блок управления, первый вход которого подключен к выходу блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью, упрощения схемы и повышения точности преобразования, в него введены стабилизатор амплитуда, переключатель, управляемый генератор импульсов, два электронных переключателя й реверсивный счетчик, причем вход стабилизатора амплитуды соединен с выходом интегратора, второй вход которого соединен со второй группой, а вход стабилизатора амплитуды подключен к¹-первому входу блока управления и выходу блока сравнения, первый вход переключателя подключен к входной шине преобразователя, второй вход - к шине опорного напряжения, третий вход — к первому выходу блока управления, а выход соединен с первым входом первого электронного переключателя и со вторым входом блока управления, второй вход первого электронного переключателя подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход соединен со вторым выходом блока управления, а выход подключен ко второму входу блока сравнения, выход управляемого генератора импульсов соединен со входом ^второго электронного переключателя, выходы которого подключены ко входам реверсивного счетчика импульсов, а управляющие входы управляемого генератора импульсов и второго электронного переключателя подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока управления.