RU2022273C1 - Method and device for functional transformation of two voltages - Google Patents
Method and device for functional transformation of two voltages Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022273C1 RU2022273C1 SU5000843A RU2022273C1 RU 2022273 C1 RU2022273 C1 RU 2022273C1 SU 5000843 A SU5000843 A SU 5000843A RU 2022273 C1 RU2022273 C1 RU 2022273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- source
- exponentially
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для функционального преобразования двух напряжений, а именно для определения коэффициента модуляции и среднегармонического значения измеряемых напряжений. The invention relates to electrical engineering and can be used for the functional conversion of two voltages, namely, to determine the modulation coefficient and the average harmonic value of the measured voltages.
Известный способ функционального преобразования основан на принципе, согласно которому формируют три экспоненциально падающих напряжения и два экспоненциально возрастающих напряжения, причем первое экспоненциально падающее напряжение формируют от уровня первого опорного напряжения при равенстве первого экспоненциально падающего напряжения большему и меньшему измеряемым напряжениям, формируют второе и третье экспоненциально падающие напряжения, первое и второе экспоненциально возрастающие напряжения, в момент равенства третьего экспоненциально падающего напряжения и первого экспоненциально возрастающего напряжения фиксируют значение второго экспоненциально падающего и второго экспоненциально возрастающего напряжений в момент равенства третьего экспоненциально падающего напряжения второму опорному, фиксируют значение первого экспоненциально падающего напряжения, в момент равенства первого экспоненциально падающего напряжения меньшему измеряемому фиксируют значение второго экспоненциально падающего напряжения. The known method of functional transformation is based on the principle that three exponentially incident voltages and two exponentially increasing voltages are formed, the first exponentially decreasing voltage being formed from the level of the first reference voltage when the first exponentially decreasing voltage is equal to the higher and lower measured voltages, and the second and third exponentially decreasing voltages are formed stresses, the first and second exponentially increasing stresses, at the moment of equality of the third the exponentially decreasing voltage and the first exponentially increasing voltage fix the value of the second exponentially decreasing and the second exponentially increasing voltages at the moment the third exponentially decreasing voltage is equal to the second reference voltage, the value of the first exponentially decreasing voltage is fixed, at the moment the first exponentially decreasing voltage is smaller to the measured voltage, the value of the second exponentially decreasing voltage.
Известное устройство для реализации функционального преобразования двух напряжений содержит первый источник экспоненциального напряжения, аналоговый вход которого соединен с первым источником опорного напряжения, вход "Пуск" - с входом "Запуск" устройства, а выход - с вторыми входами первого и второго нуль-органов, аналоговый вход второго источника экспоненциального напряжения соединен с выходом первого источника опорного напряжения, вход "Пуск" - с выходом первого нуль-органа, а выход через первый ключ - с первым выходом устройства, аналоговый вход третьего источника экспоненциального напряжения соединен с вторым входом устройства, вход "Пуск" - с выходом первого нуль-органа, а выход - с первым входом третьего нуль-органа, второй вход которого подключен к выходу второго источника опорного напряжения, а выход - к управляющему входу второго ключа, вход которого соединен с выходом первого источника экспоненциального напряжения, при этом выход второго ключа является вторым выходом устройства, первый вход второго нуль-органа подключен к второму входу устройства, а выход - к управляющему входу первого ключа, первый вход первого нуль-органа подключен к первому входу устройства, суммирующий вход первого сумматора подключен к первому входу устройства, вычитающий вход - к выходу первого источника экспоненциального напряжения, а выход - к второму входу четвертого нуль-органа, первый вход четвертого нуль-органа соединен с выходом третьего источника экспоненциального напряжения, выход четвертого нуль-органа соединен с управляющим входом третьего ключа, вход четвертого ключа соединен с выходом второго источника экспоненциального напряжения, выходы третьего и четвертого сумматоров являются третьим и четвертым выходами устройства соответственно, суммирующий вход второго сумматора соединен с выходом первого источника опорного напряжения, вычитающий вход - с выходом второго источника экспоненциального напряжения, выход - с входом третьего ключа, управляющий вход четвертого ключа соединен с выходом четвертого нуль-органа, выход третьего ключа соединен с вычитающим входом третьего и суммирующим входом четвертого сумматоров, выход четвертого ключа соединен с суммирующим входом третьего и вычитающим входом четвертого сумматора, входы "Останов" первого и третьего источников экспоненциального напряжения соединены с выходом четвертого нуль-органа, а вход "Останов" второго источника экспоненциального напряжения соединен с выходом второго нуль-органа. A known device for implementing the functional conversion of two voltages contains a first source of exponential voltage, the analog input of which is connected to the first source of the reference voltage, the "Start" input - with the "Start" input of the device, and the output - with the second inputs of the first and second zero-organs, analog the input of the second exponential voltage source is connected to the output of the first reference voltage source, the “Start” input - with the output of the first zero-organ, and the output through the first key - with the first output of the device, anal The burn input of the third exponential voltage source is connected to the second input of the device, the Start input is connected to the output of the first zero-organ, and the output is connected to the first input of the third zero-organ, the second input of which is connected to the output of the second reference voltage source, and the output to the control input of the second key, the input of which is connected to the output of the first source of exponential voltage, while the output of the second key is the second output of the device, the first input of the second zero-organ is connected to the second input of the device, and the output to To the input of the first key, the first input of the first zero-organ is connected to the first input of the device, the summing input of the first adder is connected to the first input of the device, the subtracting input is to the output of the first source of exponential voltage, and the output is to the second input of the fourth zero-organ, the first input the fourth null-organ is connected to the output of the third source of exponential voltage, the output of the fourth null-organ is connected to the control input of the third key, the input of the fourth key is connected to the output of the second exp voltage, the outputs of the third and fourth adders are the third and fourth outputs of the device, respectively, the summing input of the second adder is connected to the output of the first voltage reference source, the subtracting input is connected to the output of the second exponential voltage source, the output is connected to the input of the third key, the control input of the fourth key is connected with the output of the fourth null-organ, the output of the third key is connected to the subtracting input of the third and summing input of the fourth adders, the output of the fourth key with one with the input of the third summing and subtraction input of the fourth adder, inputs "Stop" of the first and third exponential voltage sources connected to the output of the fourth zero-body, and input "Stop" of the second exponential voltage source connected to the output of the second zero-organ.
Недостаток известного изобретения - ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием возможности формирования среднегармонического значения двух измеряемых напряжений. A disadvantage of the known invention is limited functionality due to the lack of the possibility of forming the average harmonic value of two measured voltages.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, обусловленное осуществлением возможности определения среднегармонического значения двух измеряемых напряжений. The purpose of the invention is the expansion of functionality due to the implementation of the possibility of determining the average harmonic value of two measured voltages.
Цель достигается тем, что, согласно способу функционального преобразования двух напряжений по а.с. СССР N 1599788, в соответствии с изобретением, фиксируют удвоенное значение третьего экспоненциально падающего напряжения в момент его равенства с первым экспоненциально возрастающим напряжением. The goal is achieved by the fact that, according to the method for the functional conversion of two voltages by a.s. USSR N 1599788, in accordance with the invention, fix the double value of the third exponentially falling voltage at the moment of its equality with the first exponentially increasing voltage.
Кроме того, устройство для функционального преобразования двух напряжений по а.с. СССР N N1599788, снабжено усилителем и пятым ключом, вход которого подключен к выходу третьего источника экспоненциально падающего напряжения, управляющий вход - к выходу четвертого нуль-органа, а выход через усилитель - к пятому выходу устройства. In addition, a device for the functional conversion of two voltages in AS USSR N N1599788, is equipped with an amplifier and a fifth key, the input of which is connected to the output of the third source of exponentially incident voltage, the control input to the output of the fourth zero-organ, and the output through the amplifier to the fifth output of the device.
Введенная новая операция - фиксация в фиксированный момент времени значения третьего экспоненциально падающего напряжения позволяет дополнительно определить среднегармоническое значение двух напряжений, что и расширяет функциональные возможности способа функционального преобразования. The introduced new operation, fixing at a fixed moment in time the value of the third exponentially incident voltage, allows us to additionally determine the harmonic mean value of the two voltages, which extends the functionality of the functional conversion method.
Введенные новый ключ и усилитель, а также функциональные связи позволяют на пятом выходе устройства получить сигнал, равный среднегармоническому значению двух напряжений, что и расширяет функциональные возможности функционального преобразователя. Introduced a new switch and amplifier, as well as functional connections allow to receive a signal at the fifth output of the device equal to the average harmonic value of two voltages, which expands the functionality of the functional converter.
Использование отличительных признаков изобретения в известных устройствах автором не выявлены, поэтому считаем, что предложенное техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия". The use of the distinguishing features of the invention in known devices by the author has not been identified, therefore, we believe that the proposed solution meets the criterion of "Significant differences".
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
В момент времени tn формируют первое экспоненциально падающее с постоянной времени τ от уровня первого опорного напряжения U01напряжение Uэ1 (t).At time t n , the first voltage U e1 (t) exponentially falling with a time constant τ from the level of the first reference voltage U 01 is formed .
В момент времени tо равенства первого экспоненциально падающего напряжения Uэ1(t) большему измеряемому напряжению Uвх1 формируют второе экспоненциально падающее с постоянной времени τ напряжение Uэ2(t) от уровня первого опорного напряжения U01, а также третье экспоненциально падающее с постоянной времени τ напряжение Uэ3(t) от уровня меньшего измеряемого напряжения Uвх2(Uвх2<Uвх1), первое вспомогательное напряжение U4(t), равное разности большего измеряемого напряжения Uвх1и первого экспоненциально падающего напряжения Uэ1(t), второе вспомогательное напряжение U5(t), равное разности первого опорного напряжения U01 и второго экспоненциально падающего напряжения Uвх2(t).At time t on the equality of the first exponentially falling voltage U A1 (t) greater measured U INP1 voltage form the second decreases exponentially with time constant τ voltage U A2 (t) from the level of the first reference voltage U 01 and the third falls exponentially with a time constant τ voltage U e3 (t) from the level of the lower measured voltage U in2 (U in2 <U in1 ), the first auxiliary voltage U 4 (t) equal to the difference between the higher measured voltage U in1 and the first exponentially falling voltage U e1 (t), the second aux 5 mogatelnoe voltage U (t), equal to the difference between the first reference voltage U 01 and the second exponentially falling voltage U INP2 (t).
В момент t1 равенства напряжений Uэ3(t1) и U4(t1) фиксируют значение напряжения U5(t1) и Uэ2(t1).At time t 1, the equalities of stresses U e3 (t 1 ) and U 4 (t 1 ) fix the voltage value U 5 (t 1 ) and U e2 (t 1 ).
Суммируют значение Uэ2(t1) с инвертированным значением U5(t), а значение U5(t1) - с инвертированным значением Uэ2(t1).Sum the value of U e2 (t 1 ) with the inverted value of U 5 (t), and the value of U 5 (t 1 ) with the inverted value of U e2 (t 1 ).
В момент t2 равенства Uэ3(t2) второму опорному напряжению U02фиксируют значение первого экспоненциально падающего напряжения Uэ1(t2).At the time t 2 of equality U e3 (t 2 ) to the second reference voltage U 02, the value of the first exponentially incident voltage U e1 (t 2 ) is fixed.
В момент t3 равенства Uэ1(t3) меньшему измеряемому напряжению Uвх2фиксируют значение второго экспоненциально падающего напряжения Uэ2(t3).At time t 3 equal E1 U (t 3) smaller than the measured voltage value U In2 second fixed exponentially falling voltage E2 U (t 3).
В момент t1 равенства третьего экспоненциально падающего напряжения Uэ3(t1) напряжению U4(t1) фиксируют напряжение Uэ3(t1) или U4(t1).At the moment t 1 of the equality of the third exponentially falling voltage U e3 (t 1 ), the voltage U 4 (t 1 ) is fixed to the voltage U e3 (t 1 ) or U 4 (t 1 ).
Формируют удвоенное значение напряжения Uэ3(t1):2Uэ3(t1), которое равно среднегармоническому значению измеряемых напряжений Uвх1 и Uвх2.A double value of the voltage U e3 (t 1 ) is formed: 2U e3 (t 1 ), which is equal to the harmonic mean value of the measured voltages U in1 and U in2 .
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. In FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements the proposed method; figure 2 - timing diagrams explaining his work.
Устройство содержит первый, второй и третий источники 1-3 экспоненциально падающих с постоянной времени τ напряжений соответственно, первый, второй и третий нуль-органы 4-6 соответственно, первый и второй ключи 7 и 8 соответственно, первый и второй входы 9 и 10 соответственно, первый и второй источники 11 и 12 опорных напряжений соответственно, вход 13 "Запуск", первый и второй выходы 14 и 15, первый и второй сумматоры 16 и 17 соответственно, четвертый нуль-орган 18, третий и четвертый ключи 19 и 20 соответственно, третий и четвертый сумматоры 21 и 22 соответственно, третий и четвертый выходы 23 и 24 соответственно, пятый ключ 25, усилитель 26, пятый выход 27 устройства. The device contains the first, second and third sources 1-3 voltage exponentially falling from the time constant τ, respectively, the first, second and third zero-organs 4-6, respectively, the first and
Аналоговый вход источника 1 подключен к источнику 11, вход "Пуск" - к входу 13 "Запуск", а выход - к вторым входам нуль-органов 4 и 5, входу ключа 8, вычитающему входу сумматора 16. The analog input of
Аналоговый вход источника 2 подключен к источнику 11, вход "Пуск" - к выходу нуль-органа 4, а выход - к входам ключей 7, 20 и вычитающему входу сумматора 17. Аналоговый вход источника 3 подключен к входу 10 устройства, вход "Пуск" - к выходу нуль-органа 4, а выход - к первым входам нуль-органов 6 и 18. Первый вход нуль-органа 4 соединен с входом 9 устройства и суммирующим входом сумматора 16. Первый вход нуль-органа 5 соединен с входом 10 устройства, а выход - с управляющим входом ключа 7 и входом "Останов" источника 2. Выход ключа 7 соединен с выходом 14 устройства. The analog input of
Второй вход нуль-органа 6 подключен к источнику 12, а выход - к управляющему входу ключа 8, выход которого соединен с выходом 15 устройства. The second input of the zero-
Выход сумматора 16 соединен с вторым входом нуль-органа 18, выход которого подключен к управляющим входам ключей 19 и 20. The output of the
Суммирующий вход сумматора 17 подключен к источнику 11, а выход сумматора 17 - к входу ключа 19. The summing input of the adder 17 is connected to the
Выход ключа 19 подключен к вычитающему входу сумматора 21 и суммирующему входу сумматора 22, выход ключа 20 подключен к суммирующему входу сумматора 21 и вычитающему входу сумматора 22. Выходы сумматоров 21 и 22 подключены к выходам 23 и 24 устройства соответственно. Вход пятого ключа 25 подключен к выходу третьего источника 3 экспоненциально падающего напряжения, управляющий вход - к выходу четвертого нуль-органа 18, а выход через усилитель 26 - к пятому выходу 27 устройства. The output of the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
По команде, поступающей в момент tn на вход "Пуск" источника 1 от внешнего входа "Запуск", на его выходе формируется экспоненциально падающее от постоянного уровня U01 с постоянной времени напряжение Uэ1(t).According to the command received at the moment t n at the “Start” input of the
Напряжение Uэ1(t) поступает на вторые входы нуль-органов 4 и 5, на первые входы которых подаются входные напряжения Uвх1 и Uвх2соответственно. Пусть для определенности Uвх1 > Uвх2.The voltage U e1 (t) is supplied to the second inputs of the
При выполнении условия Uэ1(tо)=Uвх1 в момент времени tо на выходе нуль-органа 4 формируется сигнал, поступающий на вход "Пуск" источника 2, на выходе которого формируется второе экспоненциально падающее от уровня Uо1 с постоянной времени τ напряжение Uэ2 (t). Ключ 7 при этом закрыт.When the condition U e1 (t o ) = U in1 at the time t o is fulfilled , a signal is generated at the output of the
При выполнении условия Uэ1(t3)=Uвх2 в момент времени t3 на выходе нуль-органа 5 формируется сигнал, поступающий на вход "Останов" источника 2 и на управляющий вход ключа 7.When the condition U e1 (t 3 ) = U in2 is met at time t 3 , a signal is generated at the output of the
При этом на выходе 14 устройства в момент t3 формируется сигнал Uэ2(t3), который пропорционален отношению меньшего входного напряжения Uвх2 к большему Uвх1 .In this case, at the
По команде, поступающей в момент времени tо на вход "Пуск" источника 3 с выхода нуль-органа 4, на выходе источника 3 формируется третье экспоненциально падающее от уровня Uвх2 (при Uвх2 < Uвх1 ) с постоянной времени τ напряжение Uэ3 (t), которое поступает на первый вход нуль-органа 6, на второй вход которого подается напряжение U02(U02< U01).According to the command received at the time t о at the “Start” input of
При выполнении условия Uэ3 (t)= U02 в момент времени t2 на выходе нуль-органа 6 формируется сигнал, поступающий на управляющий вход ключа 8 и открывающий его. При этом на выходе 15 устройства в момент t2формируется сигнал Uэ1(t2), который пропорционален отношению большего входного напряжения Uвх1 к меньшему Uвх2.When the condition U e3 (t) = U 02 is fulfilled at time t 2 , a signal is generated at the output of null-
В момент времени tо на выходе сумматора 16 формируется первое вспомогательное напряжение U4(t)=Uвх1 (1- e t/τ ), а на выходе сумматора 17 - вспомогательное напряжение U5(t)=U01(1- e t/τ ).At time t о , the first auxiliary voltage U 4 (t) = U in1 (1 - e t / τ ) is formed at the output of the
Напряжения U4(t) и Uэ3(t) поступают на входы нуль-органа 18.Voltages U 4 (t) and U e3 (t) are applied to the inputs of the zero-
При выполнении условия U4(t1)=Uэ3(t1) в момент t1 времени на выходе нуль-органа 18 формируется сигнал, поступающий на управляющие входы ключей 19 и 20.When the condition U 4 (t 1 ) = U e3 (t 1 ) is fulfilled at the time t 1 , a signal is generated at the output of the zero-
Напряжение U5(t1) с выхода ключа 19 поступает на вычитающий вход сумматора 21 и суммирующий вход сумматора 22, а напряжение Uэ2 (t1) с выхода ключа 10 поступает на суммирующий вход сумматора 21 и вычитающий вход сумматора 22.The voltage U 5 (t 1 ) from the output of the
При этом на выходе 23 формируется напряжение
U23= U(t1)-U5(t2)= U пропорциональное частному от деления разности большего и меньшего измеряемых напряжений к их сумме, а на выходе 24 формируется напряжение
U24= U5(t1)-U(t1)= U пропорциональное частному от деления разности меньшего и большего измеряемых напряжений к их сумме.In this case, voltage is generated at the
U 23 = U (t 1 ) -U 5 (t 2 ) = U proportional to the quotient of dividing the difference between the larger and smaller measured voltages to their sum, and
U 24 = U 5 (t 1 ) -U (t 1 ) = U proportional to the quotient of dividing the difference between the smaller and larger measured voltages to their sum.
Сигнал с выхода нуль-органа 18 в момент t1 поступает на управляющий вход пятого ключа 25.The signal from the output of the zero-
При этом на выходе 27 устройства в момент t1 формируется сигнал Uэ3(t1)= U4(t1), который равен среднегармоническому значению измеряемых напряжений Uвх1 и Uвх2, что следует из следующих соображений.At the same time, at the
Как следует из принципа работы устройства
Uвх2 e -t/τ = Uвх1(1-e -t1/τ ) (1) Из соотношения (1) определим e -t1/τ
e = (2)
Следовательно, значение Uэ3(t1) равно
U(t1)=Ue = (3) Удвоенное значение 2Uэ3(t1) равно
2U(t1) = (4) т.е. среднегармоническому значению измеряемых напряжений Uвх1 и Uвх2.As follows from the principle of operation of the device
U in2 e -t / τ = U in1 (1-e -t 1 / τ ) (1) From relation (1) we define
e = (2)
Therefore, the value of U e3 (t 1 ) is equal to
U (t 1 ) = U e = (3) The doubled value of 2U e3 (t 1 ) is equal to
2U (t 1 ) = (4) i.e. the average harmonic value of the measured voltages U in1 and U in2 .
Способ функционального преобразования двух напряжений и устройство для его осуществления имеют преимущества - более широкие функциональные возможности, обусловленные осуществлением возможности определения среднегармонического значения двух измеряемых напряжений. The method of functional conversion of two voltages and a device for its implementation have advantages - wider functionality due to the implementation of the possibility of determining the average harmonic value of two measured voltages.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5000843 RU2022273C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Method and device for functional transformation of two voltages |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5000843 RU2022273C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Method and device for functional transformation of two voltages |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022273C1 true RU2022273C1 (en) | 1994-10-30 |
Family
ID=21584947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5000843 RU2022273C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Method and device for functional transformation of two voltages |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022273C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-09 RU SU5000843 patent/RU2022273C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1599788, кл. G 01R 19/10, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Suzuki | Several fixed point theorems in complete metric spaces | |
RU2022273C1 (en) | Method and device for functional transformation of two voltages | |
JP3197538B2 (en) | Optical A / D converter and method | |
RU2020490C1 (en) | Method for measurement of two voltage ratio | |
RU2019836C1 (en) | Method and device for functional converting of two voltages | |
SU849482A1 (en) | Pulse-width amplifier | |
RU2019835C1 (en) | Method and device for functional conversion of two voltages | |
SU972521A1 (en) | Device for determination of two voltage difference | |
SU888140A1 (en) | Multiplying-dividing device | |
SU1022183A1 (en) | Function generator | |
SU608176A1 (en) | Arrangement for raising to power | |
Fedkiw | A collocation-finite difference procedure for an elliptic partial differential equation | |
SU728139A1 (en) | Digital-analogue function generator | |
SU763919A1 (en) | Functional converter | |
JPS57166711A (en) | Power amplifier for musical instrument | |
SU739483A1 (en) | Multichannel device for monitoring analog parameters | |
SU529464A1 (en) | Analogue logarithmic converter | |
SU703783A1 (en) | Device for determining amplitude-phase characteristics of linear control systems | |
SU1262535A1 (en) | Device for solving non-linear algebraic equations | |
SU1203572A2 (en) | Device for evaluating work-performance capabilities of operators of automatic control systems | |
SU809492A1 (en) | Amplifier | |
SU542205A1 (en) | Root extraction device | |
SU858207A1 (en) | Reversible analogue-digital converter | |
SU877395A1 (en) | Device for strength testing of specimens under constant extension | |
JPS6355602A (en) | Feedback controller |