CS203268B1 - Connection for measuring the quandrant of the effective value of signals of arbitrary course - Google Patents

Description

POPIS VYNALEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDCENIU ČESKOSLOVENSKASOCIALISTICKÁREPUBLIK A(13) 203268 (11) (Bl) (51) ínt. Cl.3 f G ÍJl R 19/02

(22) Přihlášené 21 04 77(21) (PV 2632-77) (40) Zveřejněné 30 36 80

ÚŘAD PRO VYNÁLEZYA OBJEVY (45.) Vydané 15 12 82 (75)

Autor vynálezu KALUS EDUARD, BRATISLAVA (54) Zápojenie ria meranie kvadrátu efektívnej hodnoty signálovruboyoíného priebehú '1

Vynález sa týká zapojenia na meraniekvadrátu efektívnej hodnoty signálov 1'ubo-vofného priebehú. Spadá do odboru mera-nia elektrických veličin — merania efek-tívných hodnot napatia, alebo prúdu. V súčasnej době sa meranie kvadrátuefektívnej hodnoty, resp. efektívnej hodno-ty elektrického napatia alebo prúdu reali-zuje pomocou termočlánkov alebo termi-storov, ktorých výstupná veličina je úměr-ná kvadrátu prechádzajúceho prúdu. Výho-dou je velký frekvenčný rozsah. Nevýhodouje nákladný výběr vhodných termočlánkovalebo termistorov, malá preťažitelnosí, dl-há doba ustálenia a malá přesnost. Ďalejpomocou tepelných prevodníkov vyrába-ných technológiou integrovaných a hybrid-ných integrovaných obvodov, ktoré vývinnula firma. Burr Brown. Výhodou týchtoje. velký frekvenčný rozsah, vysoká pres-,nosť a nevýhodou je malá pretažitelnosť ,anákladná výroba. Meranie sa tiež realizu-.je pomocou násobičiek, ktoré .realizu júkvadrátovanie signálu. Výhpppu je. velkýfrekvenčný rozsah vstupných, signálov a vy-soká přesnost'. Nevýhodou je malá tepelnástabilita a zložité zápojenie. Meranie sa ro-.bí aj pomocou logaritmických zosilňovačev,ktoré nahradzujú kvadrátovanie signálu je-ho logaritmováním, vynásobením konštan- 2 tou dve a delogaritmováním, kťorýčh výhó-dou je výsoká přesnost a nevýhodou je ma-lý frekvenčný rozsah týchto prevodníkov.Meranie pomocou diódovýčh kvadrátorovmá výhodu v jednoduchosti zapojenia, ne-výhodou je malá přesnost a malý frekven-čný rozsah. Pomocou stochasticko-ergOdic-kej metody, pri ktoréj sa merariý signál po-rovnává v ergodickom konvertore s náhod-ným signálom s rovnoměrným rozloženímhustoty pravděpodobnosti amplitúdy sú vý-hody vo veíkom frekvenčnom rozsahu, ne-výhodou je zložité zápojenie, dlhá dobaustálenia a menšia přesnost. Ďalej jé me-ranie pomocou súčinových elektromechanic-kých prístrojov. Výhodou je jednoduchákonštrukcia prístrojov, nevýhodou malýfrekvenčný rozsah, závislost výchylky ..odtvaru signálu a malá citlivost. ; ,,

Uvedené .nedostatky s.ú odstránené zapo-jením na meranie kvadrátu efektívnej hod-noty signálov libovolného priebehú podťavynálezu, .kterého podstata, i spočívá v tom,že na invertujúci vstup napáfovélio kom-parátora je připojený převodník vstupného,napátia. Na druhý neinvertujúcivstup na-:...patového komparátora je připojený generá-; tor: pilovitého, alebo trojuholníkového na-patia. Vývod generátora je tiež súčasne při-pojený eez odpor na jeden koniec spínača a 203268

Claims (2)

1. 203268 na vstup prvého ústredňujúceho článku. Ten ,je připojený cez druhý ustredňujtíci čiáriokna odčítací přístroj, ktorého druhý koniecje připojený na zemniaci pól. Ďalej druhýkoniec spínača, ktorý je regulovaný výstu- ,pom napaťového komparátora je připojenýna zemniaci pól. Pokrok zapojenia podlá vynálezu spočívápredovšetkým v tom, že zapojenie na urče-me kvadrátu efektívnej hodnoty umožňujepomocou známých zapojení analógových ačíslicových obvodov dosiahnuť vysokú přes-nost převodu, velký frekvenčný rozsah spra-covávaných signálov a dobru tepelnú sta-bilitu. Vyššie uvedené nevýhody odstraňujezapojenie podl'a vynálezu, tým, že neobsa-huje žiadny nelineárny element na vytvo-renie kvadrátu efektívnej hodnoty. Na pripojenom výkrese na obr. 1 je zná-zorněná bloková schéma zapojenia zariade-nia podlá vynálezu s napaťovým kompa-rátorom a na obr.
2. 2 je priebeh napatia pi-lovitého a vstupného tohoto zapojenia- Zapojenie a funkcia zariadenia podlá obr. 1 je následovná: Napatie pilovitého prie-behu up(t) postupuje z generátora napfitia1 pilovitého priebehu na neinvertujúci vstupnapáťového komparátora 3, do ktoréhodruhého invertujúcehó vstupu je přivede-ná absolutna hodnota vstupného signáluu (t) z pře vodníka 2 tohoto signálu na je-ho absolutnu hodnotu. Týmto prevodní-kom 2 je v podstatě usměrňovač. Výstupkomparátora svojimi logickými úrovňamiriadi spínač 5, ktorý je jedným koncompřipojený na generátor 1 cez oddelujúciodpor 4. Odpor 4 chrání generátor 1 předpriamym skratom. Druhý koniec spínača 5je připojený na zemniaci pól. Po dobu, ke-dy je vstupné napatie u (t) menšie akonapatie pilovitého priebehu up (t) je vý-stup komparátora 3 na úrovni log. 1 a spí-nač 5 jle v zopnutom stave. Tým sa prvýustredňujúceho článku 6 je spojený sotor, napr. jednoduchý integračný RC člen,připojí na zemniaci pól. Výstup prvéhoustredňujúceho článku 6 je spojený sovstupom proporcionálnointegračného člena,teda druhého ustredňovacieho článku 7,ktorý zosilní a ústřední pulzujúce napatiež výstupu prvého ustredňujúceho článku 6. PREDMET Zapojenie na meranie kvadrátu efektív-nej hodnoty signálov lubovolného priebehuvyznačuje sa tým, že na invertujúci vstupnapaťového komparátora* (3) je připojenýpřevodník (2) vstupného napatia a na ne-invertujúci vstup napáťového komparátora(3) je připojený generátor (1) pilovitéhoa/alebo trojuholníkového napatia, ktorý jesúčasně cez odpor (4) připojený na jeden 1 Výstup druhého, ustredňujúceho článku 7,ktorým je integrátor ňapr. s operačným zo-silňovačom, je připojený na odčítači pří-stroj 8. Proporcionálnou zložkou proporcio-nálnointegračného člena je možné regulo-vat zosilnenie celého reťazca prvkov 1 až 6. Matematickým riešením dostáváme prezapojenie podlá vynálezu s napaťovýmkomparátorom vztah pre výstupné jedno- směrné nápátie Us us = teda Us — 1 Ta '2 II ; ’ « umax Ta f u2 (t) 0 2 U umax Jednosměrné napatie Us je úměrné střed- nej hodnotě kvadrátu efektívnej hodnotyvstupného signálu u(tj- Pre časovú kon-stantu Ta platí: Ta>>T. Umax je amplitúda a T je perióda pomoc-ného signálu pilovitého alebo trojuholní-kového priebehu. Možnosti aplikácie zapojenia podlá vy-nálezu sú různorodé: například vhodnouvolbou zosilnenia sumačného zosilňovača,resp. Umax a opakovácieho kmitočtu 1/T jemožné merať efektívnu hodnotu lubovol'-ných priebehov, ďalej rozdělením signálovdo kanálov pře kladnu a zápornú časťvstupného signálu je možné vypustit pře-vodník na absolútnu hodnotu vstupnéhosignálu. Zaradením ďalšieho kvadrátora doregulačnej slučky je možné merať priamoefektívnu hodnotu signálu a nie kvadrát.Využitím vztahu —7— (ui + U2)2 — (ui —U2)2 je možné jednoducho merať výkon signá-lov lubovolného tvaru a nakoniec podlá to-hoto vzťahu zariadenie doplněné analogo-vo-číslicovým prevodníkom a čítačomumožňuje merať energiu signálov lubovol-ného tvaru (elektrickú prácu). VYNALEZU koniec spínača (5) a na vstup prvéhoústredňujúceho článku (6), ktorý je ďalejcez druhý ústredňujúci článok (7) připoje-ný na odčítací přístroj (8), ktorého druhýkoniec je připojený na zemniaci pól, pri-čom druhý koniec spínača (5) regulova-ného výstupom napaťového komparátora(3) je tiež připojený na zemniaci pól. 1 list výkresov 'everografia, n. ji., závoď 7, Most