SU1033984A1 - Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащий генератор пилообразного напр жени , подключенный к одному зажиму дл  подключени  исследуемого двухполюсника, другой зажим соединен с входом операционного усилите- . л  с опорным резистором в цепи отрицательной обратной св зи/выход которого соеДинен с входом первого измерител  напр жени , управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом генератора пилообразного напр жени , блок сравнени , оДин из входбв . которого соединен с выходом источника опорного напр жени , дифферен- : циатор и второй измеритель напр жени , отлич ающий с   тем, : что, с целью, повышени  точности преобразовани  в него введены масштабирующий преобразователь, блок вычитани , два фазочувствительных вы пр мител  и третий измеритель напр жени , причем управл ющий вход генератора пилообразного напр жени  соединен с выходом источника опорного напр жени , выход генератора пилообразного напр жени  через масштабируюйщй преобразователь соединен с другим входом блока с равнени  и С; первым входом блока вычитани , второй вход последнего соединен с выходом операционного усилител , а третий вход с вьжодом первогС измерител  напр жени , выход блока вычитани  через дифференциатор соедйнен с входом второго измерител  напр жени  и через третий измеритель напр жени  с входом одного из фазочувстБительных выпр мителей, выW ход которого соединен с входом другого фазочувствительного выпр мител  и выходом преобразовател , выход второго измерител  напр жени  сое§ динен с управл ющим входом масштабирующего преобразовател , управл ющие входы.фазочувствительных выпр мителей соединены с выходом блока сравнени , соединенного с 00 выходом преобразовател , выход 00 первого фазочувствительного измерител  напр жени  и выход другого со фазочувствмтельного выпр мител  00 4 соединены с выходом преобразова|гел .

Description

Изобретение относитс  к контрольнозмерительной технике и может быть спользовано дл  преобразовани  в унифицированные электрические сигнаы параметров трехэлементных двух- олюсных цепей, представл ющих собой параллельное соединение конденсатора и .последовательной . RL, -цепи. Такой схемой замещени  обладает, на- , пример, реальна  катушка индуктивности .

Известен преобразователь парамеТров . резистивных датчиков в частоту , содержащий усилитель посто нного тока, на вход которого включен резистивный датчик, блок сравнени , 15 первый интегратор, переключатель, один вход которого подключен к земл ной шине, блок задержки и второй интегратор, причем выход блока, сравнени , подклю.чен через интегратор к 20 одному из своих входом, а через блок задержки - к управл ющему входу перекЛючател С .

Однако данное устгройство характеризуетс  недостаточными функцио- 25 нальными возможност ми. I .

Наиболее близким к предлагаемому о технической сущности  вл етс  реобразователь параметров трехэле- . ентных двухполюсников в код, содеращий генератор пилообразного напр ени  , исследуемый двухполюсник, предтавл ющий собой параллельное соедиение конденсатора и последовательной цепи, операционный усилитель, 35 порный резистор сопротивлением R0, , преобразователь мгновенного значени  напр жени  в.кед, дифференциаторы , два блока сравнени , источник посто нных опорных напр жений, триг- 40 гер, преобразователь временного интервала в .код, устройство задержки, два ключа, блок перемножени  кодов и функциональный преобразователь напр жени - в кодТ23. .45

Недостатком известного преобразовател   вл етс  сложность реализации ., что обусловлено н.аличием таких трудно реализуемых и требующих больших аппаратурных затрат узлов, как гл функциональный преобразователь посто нного напр жени  в код, осуществл ющий вычисление обратной величины , и блок перемножени  кодов;

Недостатком преобразовател   вл етс  также относительно невысока  55 точность, что обусловлено последовательным выполнением двух операций дифференцировани  выходного, напр жени  операционного усилител  дл  преобразовани  параметров R и U 60 двухполк)сника. Как известно, точность дифференцировани  активными дифференциаторами на операционных услови х существенно выше точности дифференцировани  пассивной RG-цепью. Однакоjj

активным дифференцирующим устройствам принципиально присуща погрешност преобразовани , обусловленна  требованием- бесконечного возрастани  коэффициента усилени  с ростом часто . ты. Дл  устранени  самовозбуждени  примен ют различные корректирующие и сглал ивающие цепи, что приводит к искажению передаточной функции дифференциатора , а следовательно, к по влению дополнительной погрешности преобразовани .

Последовательное включение двух дифференциаторов приводит к накоплению погрешностей.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  параметров двухполюсника-.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников, содержащий генератор пилообразного напр жени , подключенный к одному зажиму дл  подключени  исследуемого двухполюсника , другой зажим соединен с входом операционного усилител  с опорным резистором в цепи отрицательной обратной св зи, выход которого соединен с входом-первого измерител напр жени , управл ющий вход которого соединен с управл ющим - входом генератора пилообразного напр жени , блок сравнени , один из входов которого соединен с выходом источника опорного напр жени , дифференциатор и второй измерительнапр жени , введены масштабирующий преобразователь , блок .вычитани ,,, два фазочувствительных выпр мител  и третий -измеритель напр жени  , причем управл ющий вход генератора пилообразного напр жени , соединен с выходом исгоч.ника опорно .го напр жени ,.выход генератора пилообразного напр жени  через масштабирующий преобразователь соединен с другим входом блока сравнени  и с первым входом блока вычитани , второй вход последнего соединен с выходом операционного усилител , а третий вход - с выходом первого измерител  напр жени , выход блока вычитани  через дифференциатор соединен с входом второго измерител , напр жени  и через третий измеритель напр жени  с входом одного из фазочувствительных выпр мителей, выход j oторого соединен с входом другого фазочувствительного выпр мител  и выходом преобразовател , выход второго измерител  напр жени  соединен с управл ющим входом масштабирующего преобразовател , управл ющие входы фазочувствительных выпр мителей соединеныс выходом блока сравнени , соединённого с выходом преобразовател , выходы первого фазочувствительного измерител  напр жени  и выход другого фазочувствительного выпр мител  соединены с выходом преобразовател . На чертеже приведена структурна Iсхема предлагаемого устройства. Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников содержит источник 1 опорного напр жени , генератор 2 пилообразного напр жени , исследуемый двухполюсник 3, представл ющий сОбой параллельное соеди нение конденсатора С и последовател ной РЦ-цепи, операционный усилитель 4, опорный резистор 5, сопроти ление ко.торого равно RQ / масштаби рующий преобразователь б, измерител 7 напр жени , вычитающий блой 8, блок 9 сравнени , .дифференциатор 10 второй и третий измерители 11 и 12 пр жени , и первый и второй фазочув ствительные выпр мители 13 и 14. Выход источника 1 опорного напр  жени  соединен с управл ющими входа ми генератора 2 пилообразного напр жени  и измерител  7 напр жени , а также с одним из входов блока 9 срав нени  , Выход генератора 2 пилообразного напр жени  через исследуемый .:. двухполюсник 3 подключен к входу операционного усилител  4 с опорным резисторов 5 в цепи отрицательной обратной св зи, выход которого соединен с -входом измерител  7 напр жени .- Выход генератора 2 пилообраз .ного напр жени  через масштабирующий преобразователь б соединен с вто рым входом блока 9 сравнени  и одним из входов блока 8 вычитани , дв.а других входа которого подключены к выходам операционного усилител  4 и измерител  7 напр жени . Выход блока 8 вычитани  через последовательно соединенные дифференциатор 10 и первый измеритель 11 напр жени  подключен к управл кнцему входу масштабирующего преобразовател  б выход блока 8 вычитани  соединен так же с входом второго измерител  12 на пр жени , к выходу которого подкхпочены последовательно соединенные первый и второй фазочувствительные выпр мители 13 и 14, управл ющие вхо да которых соединены с выходом блока 9 сравнени . Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников работает следующим образом. . - л, Источник 1 опорного напр жени  вырабатывает опорное напр жение в ви де двухпол рных импульсов амплитудой Ч) Генератор 2 пилообразного напр жени  формирует из .опорного на пр жени  линейное измен ющеес  напр жение ...., lV(tMv,Kt, где К - крутизна линейно измен ющегос  напр жени . Выходное напр жение генератора 2 Пилообразного напр жени  поступает на исследуемый двухполюсник В, включенный на входе операционного усилител  4 с опорным резистором 5 в цепи отрицательной обратной св- зи . Выходное напр жение операционного усилител  4 в течение одного из полупериодов опорного напр жени  имеет вид ° , -f-t (,-e ,, - Поскольку скорости изменени  пилообразного и экспоненциального напр жений на начальном участке равны, выходное напр жение операционного усилител  4 при - - О определ етс  лишь его посто нной составл ющей , котора  измер етс  и запоминаетс  измерителем 7 напр жени . Выходное напр жение измерител  7 напр жени  i V -V о г 1 изм. н o o -oднoз начно определ етс параметром С исследуемого двухполюсника 3. Выходное напр жение гене ратора 2 пилообразного напр жени  масштабируетс  масштабирующим преобразователем 6,. имеющим регулируемый коэффициент передачи %(,. Блок 8 вычитани  осуществл ет алгебраическое суммирование напр жений с выходов операционного усилител  4, измерител  7 напр жени  и масштабирующего преобразовател  6. /V Vfivt J 4у„кр„с-у„1ср .L , --rt ( -е). V.,..i,. Установка значени  коэффициента тередачи масштабирующего преобразовател  1с -. , мгГ R существл етс  цепочкой автоматичесого регулировани  коэффициента ередачи, включающей в себ  диффеенциатор 10 и первый измеритель 11 апр жени . Выходное напр жение диференциатора 10 V IcC т V kP Т -- . . .

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащий генератор пилообразного напряжения, подключенный к одному зажиму для подключения исследуемого двухполюсника, другой зажим соединен с входом операционного усилите- . ля с опорным резистором в цепи отрицательной обратной связи/выход,которого соединен с входом первого измерителя напряжения, управляющий вход которого соединен с управляющим входом генератора пилообразного напряжения, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, дифферен- . циатор и второй измеритель напряжения, отлич ающий с я тем, что, с целью, повышения точности преобразования в него введены масштабирующий преобразователь, блок вычитания, два фазочувствительных выпрямителя и третий измеритель напряжения, причем управляющий вход генератора пилообразного напряжения соединен с выходом источника опорного напряжения, выход генератора пилообразного напряжения через масштабирующий преобразователь соединен с другим входом блока сравнения и с первым входом блока вычитания, второй вход последнего соединен с выходом операционного усилителя, а третий вход - с выходом первогСГ измерителя напряжения, выход блока вычитания через дифференциатор сое-. д'йнен с входом второго измерителя напряжения и через третий измеритель напряжения с входом одного из фазочувствительных выпрямителей, выход которого соединен с входом другого фазочувствительного выпрямителя и выходом преобразователя, выход второго измерителя напряжения соединен с управляющим входом масшта’бирующего преобразователя, управляющие входы.фазочувствительных выпрямителей соединены с выходом блока сравнения, соединенного с выходом преобразователя, выход первого фазочувствительного измерителя напряжения и выход другого фазочувствительного выпрямителя -соединены' с выходом преобразователя.