SU1167512A1 - Device for separating direct component of variable voltage - Google Patents
Device for separating direct component of variable voltage Download PDFInfo
- Publication number
- SU1167512A1 SU1167512A1 SU823530237A SU3530237A SU1167512A1 SU 1167512 A1 SU1167512 A1 SU 1167512A1 SU 823530237 A SU823530237 A SU 823530237A SU 3530237 A SU3530237 A SU 3530237A SU 1167512 A1 SU1167512 A1 SU 1167512A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- key
- output
- inputs
- control
- integrators
- Prior art date
Links
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащее первый и второй интеграторы, сигнальные входы которых через первый и второй ключи соединены соответственно с общим входом устройства и выходом источника опорного на- пр жеш , шину управлени , подключенную к соответствующим клеммам управл ющих входов обоих ключей, шину сброса , соединенную с соответствующими клеммами входов сброса обоих интеграторов ., отличающеес тем, что, с целью повьшени точности, в него введены компаратор, экспоненциальный преобразователь и третий ключ, а второй ключ выполнен двухпозиционньпу, причем входы компаратора подключены к выходам интеграторов, а выход - к управл ющему входу экспоненциального п реобразовател , третий ключ включен в цепь между выходом источника опорного напр жени и питающим входом экс- 3 Поненциального преобразовател , одна СЛ из клемм управл ющего входа третьего ключа соединена с шиной управлени , а дополнительна секци второго ключа включена в цепь между входом и выходом второго интегратора.A DEVICE FOR ISOLATING A CONSTANT COMPONENT AC Voltage, containing the first and second integrators, the signal inputs of which through the first and second keys are connected respectively to the common input of the device and the output of the reference rail source, the control bus connected to the corresponding terminals of the control inputs of both keys, a reset bus connected to the corresponding terminals of the reset inputs of both integrators., characterized in that, in order to improve accuracy, a comparator is entered into it, the exponential the converter and the third key, and the second key is made two-way, with the inputs of the comparator connected to the outputs of the integrators, and the output to the control input of the exponential transducer, the third key connected to the circuit between the output of the reference voltage source and the power input of the ex-3 Potential converter, One TL from the control input terminals of the third key is connected to the control bus, and an additional section of the second switch is connected between the input and output of the second integrator.
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при контроле средних значений сигналов, например, в установках технической диагностики различных промышленных объектов по спектральному составу шумов и вибраций.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in monitoring average values of signals, for example, in installations of technical diagnostics of various industrial facilities by the spectral composition of noise and vibrations.
Известно устройство дл вьщелени посто нной составл ющей переменного напр жени , содержащее последовательно включенные интегратор, ключ и нелинейный преобразователь, управл ющие входы которых соединены с соответствующими выходами блока управлени J.A device for isolating a constant voltage component comprising a series-connected integrator, a key and a non-linear converter, the control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the control unit J, is known.
Недостаток известного устройства св зан с низкой точностью, обусловленной невозможностыо использовани начального участка характеристики нелинейного преобразовател , котора , име характер изменени , приближающийс к гиперболическому, располагаетс на данном участке в области бесконечно больших величин.The disadvantage of the known device is associated with low accuracy, due to the impossibility of using the initial part of the characteristic of a nonlinear converter, which, by its nature of change, approaching the hyperbolic, is located in this area in the region of infinitely large values.
МаиЬолее близким к предлагаемому вл етс устройство дл пьщелени посто нной составл ющей переменного напр жени , содержащее первый и второй интеграторы, сигнальные входы которых через первый и второй ключи соединены соответственно с общим входом устройства и выходом источника опорного напр жени , блок делени , входы которого соединены с выходами интеграторов, шину управлени , подключенную к соответствующим клеммам управл ющих входов обоих ключей, шину сброса, соединенную с соответствующими клеммами входов сброса обоих интеграторов 2 J.Closer to the present invention is a device for constant-voltage splitting of a variable voltage containing first and second integrators, the signal inputs of which through the first and second keys are connected respectively to the common input of the device and the output of the reference voltage source with integrator outputs, a control bus connected to the corresponding terminals of the control inputs of both keys, a reset bus connected to the corresponding terminals of the reset inputs of both integrates tori 2 J.
Недостаток указанного устройства также про вл етс в невысокой точности из-за погрешностей, свойственных аналоговому блоку, делени , и нестабильности параметров последнегоThe disadvantage of this device also appears to be of low accuracy due to errors inherent in the analog block, division, and instability of the parameters of the latter.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерительного устройства .The aim of the invention is to improve the accuracy of the measuring device.
Поставленна цель достигаетс тем что в устройство дл выделени посто нной составл ющей переменного напр жени , содержащее первый и второй интеграторы , сигнальные входы которых через первый и второй ключи соединены соответственно с общим входом устройства и выходом источника опорного напр жени , шину управлени , подключенную к соответствующим клеммам управл ющих входов обоих ключей, шинуThe goal is achieved by the fact that a device for isolating a DC component of an alternating voltage, containing the first and second integrators, the signal inputs of which through the first and second keys are connected respectively to the common input of the device and the output of the reference voltage source, the control bus connected to the corresponding terminals of control inputs of both keys, bus
сброса, соединенную с соответствующими клеммами входов сброса обоих интеграторов, введены компаратор,экспоненциальньй преобразователь и третий ключ, а второй ключ выполнен двухпозиционным, причем входы компаратора подключены к выходам интеграторов , а выход - к управл ющему входу экспоненциального преобразовател , третий ключ включен в цепь между выходом источника опорного напр жени и питающим входом экспоненциального преобразовател , одна из клемм управл ющего входа третьего ключа соединена с шиной управлени , а дополнительна секци второго ключа включена в цепь между входом и выходом второго интегратора.reset, connected to the corresponding terminals of the reset inputs of both integrators, entered a comparator, an exponential converter and a third key, and the second key is two-way, with the inputs of the comparator connected to the outputs of the integrators, and the output to the control input of the exponential converter, the third key is included in the circuit between the output of the reference voltage source and the power input of the exponential converter; one of the terminals of the control input of the third key is connected to the control bus, and an additional second switch sections included in the circuit between the input and output of the second integrator.
а фиг. t представлена функциональна схема предлагаемого устройства дл выделени посто нной составл ющей переменного напр жени , на фиг.2временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие работу устройства.and FIG. t is a functional diagram of the proposed device for isolating a constant component of an alternating voltage; in FIG. 2, time diagrams of signals illustrating the operation of the device.
Устройство содержит интеграторы 1 и 2 (фиг.1), электронные коммутационные ключи 3-5, из которых ключ 4 вл етс двухпозиционным, источник 6 опорного напр жени , компаратор 7, экспоненциальньв преобразователь 8, шину 9 управлени , шину 10 сброса. В состав интеграторов 1 и 2 вход т соответственно масштабные резисторы 11 и 12, операционные усилители 13 и 14, конденсаторы 15 и 16 обратной св зи и электронные разр дные ключи 17 и 18. Экспоненциальный преобразователь 8 состоит из конденсатора 19, параллельно которому через электронный разр дный ключ 20 включен резистор 21. Сигнальные входы интеграторов 1 и 2 чере.з ключ 3 и одну из секций ключа 4 соединены соответственно с общим входом устройства и выходом источника 6 опорного напр жени , а их - с входами компаратора 7. Выход компаратора 7 подключен к управл ющему входу экспоненциального преобразовател 8 (к управл ющему входу разр дного ключа 20). Ключ 5 включен в цепь ме аду выходом источника 6 опорного напр жени и питающим входом экспоненциального преобразовател 8. Шина 9 управлени подключена к соответствую1цим клеммам управл ющих входов ключей 3-5, шина 10 сброса соединена с соответствующими клеммами входов сброса интеграторов 1 и 2 (управ31 л ющих входов разр дных ключей 17 и 18). Друга секци ключа 4 включена в цепь между входом и выходом интегратора 2. Устройство работает следующим образом . Пусть на вход устройства поступает сигнал ид(фиг.2а). В исходном состо нии на шине 10 сброса установлено напр жение U (фиг.26) уровн логической единицы, а на шине 9 управлени - напр жение Од (фиг.2в) нулевого уровн . Нижн секци ключа 4 замкнута, ключи 3 и 5 разомкнуты. Напр жени на выходах интеграторов 1 и 2 отсутствуют (в приведенном примере реализации интеграторов 1 и 2 отсутствие напр жений на их выходах обеспечиваетс , например, замыканием разр дных ключей 17 и 18). Экспоненциальный преобразователь 8 находитс в режиме хранени предыдущего результата измерени (этот режим обеспечиваетс , например, размыканием разр дного ключа 20) . В момент времени , характеризующий конец стадии подготовки к изи ,„ на мерению, уровень напр жени шине 10 сброса измен етс с логической единицы до логического нул . При этом разр дные ключи 17 и 18 размыкаютс , однако напр жени на выходах интеграторов 1 и 2 остаютс нулевыми В момент времени t на шину 9 управлени подаетс управл ющий импульс Ug уровн логической единицы, который поступает на управл ющие входы ключей 3-5. В течение времени действи управл ющего импульса Од длительностью T -fcj верхн секци ключаi 4 замкнута, ключи 3 и 5 замкнуты. С момента времени i исследуемый сигнал и, , поступа на вход интегратора 1, интегрируетс последним , в результате чего напр жение (фиг.2г) на выходе интегратора 1 из- не мен етс согласно выражениюна The device contains integrators 1 and 2 (Fig. 1), electronic switching switches 3-5, of which key 4 is on-off, reference voltage source 6, comparator 7, exponential converter 8, control bus 9, reset bus 10. Integrators 1 and 2 comprise, respectively, large-scale resistors 11 and 12, operational amplifiers 13 and 14, feedback capacitors 15 and 16, and electronic discharge switches 17 and 18. The exponential converter 8 consists of a capacitor 19, in parallel with which The dongle 20 includes a resistor 21. The signal inputs of the integrators 1 and 2 through the switch 3 and one of the switch sections 4 are connected to the common input of the device and the output of the source 6 of the reference voltage, respectively, and to the inputs of the comparator 7. The output of the comparator 7 is connected to y the control input of the exponential converter 8 (to the control input of the bit switch 20). The key 5 is included in the circuit between the output of the source 6 of the reference voltage and the power input of the exponential converter 8. The control bus 9 is connected to the corresponding terminals of the control inputs of the switches 3-5, the reset bus 10 is connected to the corresponding terminals of the reset inputs of the integrators 1 and 2 (control 31 the firing inputs of the bit keys 17 and 18). Another section of the key 4 is included in the circuit between the input and output of the integrator 2. The device operates as follows. Let the input signal of the device receives the ID (figa). In the initial state, the voltage U (Fig. 26) of the logic unit is set on the reset bus 10, and the voltage Od (Fig. 2c) of the zero level is set on the control bus 9. The bottom section of key 4 is closed, keys 3 and 5 are open. Voltages at the outputs of the integrators 1 and 2 are absent (in the example of the implementation of integrators 1 and 2, the absence of voltages at their outputs is ensured, for example, by closing the discharge switches 17 and 18). The exponential transducer 8 is in the storage mode of the previous measurement result (this mode is provided, for example, by opening the bit 20). At the point in time, which characterizes the end of the pre-stage preparation stage, the measurement level, the voltage level of the reset bus 10 changes from a logical one to a logical zero. The bit switches 17 and 18 are open, however, the voltage at the outputs of the integrators 1 and 2 remains zero. At a time t, the control bus 9 is supplied with a control pulse Ug of a logic unit level, which is fed to the control inputs of keys 3-5. During the operating time of the control pulse Od with the duration T - fcj, the upper section of the key i 4 is closed, the keys 3 and 5 are closed. From the moment of time i, the signal under study and,, arriving at the input of the integrator 1, is integrated last, as a result of which the voltage (Fig. 2d) at the output of the integrator 1 does not change according to the expression
.. 1.. one
U, .UgdtU, .Ugdt
0) 1; - посто нна интегрировани интегратора 1, определ ема 55 как t 3 R Q , где . 1 - сопротивление масштабного резистора 11;0) 1; - the integrator integration constant 1, defined 55 as t 3 R Q, where. 1 is the resistance of the scale resistor 11;
. ,+Т. , + T
(з)4(h) 4
Us lU,c.t K,U,Us lU, c.t K, U,
СЯ 12 C,j - емкость конденсатора 15, Ь - врем , отсчитанное от момента -t . Напр жение U выходе интегратора 2 с момента времени t измен етс линейно в соответствии с выражением LJ - посто нна интегрировани интегратора 2, определ ема 0 г как t-j К, , где R., - сопротивление масштабного - г r nr f frrrry резистора 12; - емкость конденсатора 16 и - опорное напр жение на выходе источника 6. Напр жени (i , 0 с выходов интеграторов 1, 2 поступают на соответствующие входы компаратора 7. При выполнении услови и, Uj Сз на выходе компаратора 7 по вл етс напр жение U- (фиг.2,3) уровн логической единицы. С момента времени -t до момента времени t выходное напр жение (J / /ч СФиг.2 ) экспоненциального преобразовател 8 равно опорному напр жению источника 6, поступающему через замкнутый ключ 5. Напр жение U , сформированное компаратором 7, замыкает разр дный ключ 20 и вводит экспоненциальный преобразователь 8 в подготовитечьный режим. По окончании действи управл ющего импульса (Jg в момент времени -tg ключи 3 и 5 размыкаютс , а ключ 4 переключаетс в исходное состо ние с замкнутой нижней секцией. В момент времени i напр жение U выходе интегратора 1 равно величиинтеграл-а напр жени сигнала 1)с врем Т усреднени К тр- - коэффициент пропорциогде нальности. В момент времени -t напр жение Uj на выходе интегратора 2 определ етс величиной - коэффициент пропорди нальности. С момента времени -tj в течение всего последующего времени напрежени и сохран етс неизменным и равным и (tj 1 , а напр жение О измен етс согласно выражению Ml) U-ia) 2()(i3) В момент времени 4 напр жени н входах компаратора 7 сравниваютс (Vt3) .r И В последующие моменты времени напр жение и на его выходе устанавли ваетс на уровне логического нул . При этом разр дный ключ 20 размыкае с . После размыкани ключа 5 в момен времени i,, и до размыкани ключа 20 в момент времени -t (в интервале вр мени г5() конденсатор 19 экспоненциального преобразовател 8 разр жаетс через резистор 21 и зам нутый ключ 20 по экспоненциальному закону (.f, 12 t - посто нна времени цепи тде разр да конденсатора 19, определ ема как где Rji сопротивление резистора 21; С,д - емкость конденсатора 19, К моменту времени i U достигает величины .(,). сохран сь неизменным в последующие моменты времени до нового цикла измерений , поскольку ключи 5 и 20 после момента i разомкнуты. Можно показать, что при равенстве С; 2 величина напр жени Ug(,J вл етс выделенным значением посто нной составл ющей переменного напр жени t/g за врем Т усреднени 8(t/iПри необходимости вьщелени посто нной составл ющей переменного: напр жени за другое врем усреднени или проведени нового цикла усреднени сигнала в другом интервале времени производитс сброс выходных напр жений интеграторов 1 и 2 путем подачи на шину 10 сброса в момент t, импульса уровн логической единицы. Повышенна точность вьщелени посто нной составл ющей переменного напр жени предлагаемым устройством обеспечиваетс отсутствием в его конструкции нестабильного аналогового блока делени .СЯ 12 C, j - capacitor capacitance 15, b - time counted from the moment -t. The voltage U to the output of the integrator 2 from time t varies linearly in accordance with the expression LJ —the integration integrator constant 2, defined as 0 g as t – j K, where R., is the scale resistance — r rr f frrry of resistor 12; - capacitor capacitance 16 and - reference voltage at the output of source 6. Voltages (i, 0 from the outputs of the integrators 1, 2 are fed to the corresponding inputs of the comparator 7. When the condition is met, Uj Сз at the output of the comparator 7 appears voltage U - (Fig.2.3) level of logical unit. From time point -t to time point t, the output voltage (J / h SFG.2) of the exponential converter 8 is equal to the reference voltage of source 6, coming through the closed key 5. Ex. U, formed by comparator 7, closes bit 20 and introduces an ex Potential converter 8 to preparatory mode. When the control pulse expires (Jg at time point -tg, keys 3 and 5 open, and key 4 switches to the initial state with closed lower section. At time moment i, voltage U of the output of integrator 1 is equal to the value of the integral of the voltage of the signal 1) with the time T of the averaging K. Tr - the coefficient of proportionality.At the moment of time -t, the voltage Uj at the output of the integrator 2 is determined by the value of the coefficient of proportionality. From the time point -tj during the whole subsequent time of the stress and remains unchanged and equal to and (tj 1, and the voltage O varies according to the expression Ml) U-ia) 2 () (i3) At time 4, the voltage on the inputs comparator 7 is compared (Vt3). r And at subsequent times, the voltage and its output is set at the level of logical zero. In this case, the bit key 20 opens with. After unlocking key 5 at time i ,, and before unlocking key 20 at time point -t (in the time interval r5 (), the capacitor 19 of the exponential converter 8 is discharged through the resistor 21 and the locked key 20 exponentially ( 12 t is the time constant of the circuit where the capacitor 19 is discharged, defined as where Rji is the resistance of the resistor 21; C, d is the capacitance of the capacitor 19, By the time i U reaches the value (,). A new measurement cycle, since the keys 5 and 20 after the moment i are open It can be shown that when C; 2 is equal, the voltage Ug (, J is the selected constant value of the alternating voltage t / g during time T of averaging 8 (t / i If necessary, the constant component of the alternating voltage: For another time of averaging or performing a new cycle of averaging a signal in another time interval, the output voltages of integrators 1 and 2 are reset by applying a reset unit level pulse to bus 10 at time t. The increased accuracy in the distribution of the constant component of the alternating voltage by the proposed device is ensured by the absence in its design of an unstable analog dividing unit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823530237A SU1167512A1 (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Device for separating direct component of variable voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823530237A SU1167512A1 (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Device for separating direct component of variable voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1167512A1 true SU1167512A1 (en) | 1985-07-15 |
Family
ID=21042008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823530237A SU1167512A1 (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Device for separating direct component of variable voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1167512A1 (en) |
-
1982
- 1982-12-27 SU SU823530237A patent/SU1167512A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское сврвдетельство СССР по за вке 2989393/21,кл. G01 R19/00, 1980. 2. Справочник по нелинейным схемам. Под ред. Д.Шейнголда, М., Мир, 1977, с. 116-117, фиг.2.3.12. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1167512A1 (en) | Device for separating direct component of variable voltage | |
DE2426859A1 (en) | Measuring circuit for determining capacitances and resistances - is operation by compensating measuring bridges balanced by hand | |
SU1190300A2 (en) | Resistance-to-pulse frequency converter | |
SU1372238A1 (en) | Device for measuring bias voltage of strobed comparators | |
SU1167735A1 (en) | Voltage-to-pulse rate converter | |
SU411630A1 (en) | ||
SU1457145A1 (en) | Device for determining mean values of signals | |
SU945992A2 (en) | Narrow-band electronic relay | |
SU1019625A1 (en) | Voltage/time interval converter | |
SU1192140A1 (en) | Function generator with voltage at input and frequency at output | |
SU1231489A1 (en) | Device for determining parameters of second-order dynamic element | |
SU1688191A1 (en) | Device for measuring high resistances | |
SU1624351A1 (en) | Device for resistance checking and measurement | |
SU1441330A1 (en) | Pulse-frequency functional converter of resistance sensor impedance | |
SU1410274A1 (en) | Integrating a-d converter | |
SU363987A1 (en) | DEVICE FOR MODELING THE FUNCTION ZX " | |
SU801227A1 (en) | Device for galvanic isolation of symmetric dc circuits | |
SU1758587A1 (en) | Device for determining parameters of three-element two-pole circuit | |
SU1522407A1 (en) | Voltage-to-frequency converter | |
SU1117656A2 (en) | Element with adjustable conductance | |
SU841104A1 (en) | Detector of signal pass through zero value | |
SU1094145A1 (en) | Voltage-to-frequency functional converter | |
SU575051A3 (en) | Converter of dc voltage to adjustable duration pulses | |
SU1250977A1 (en) | Pulse repetition frequency-to-d.c.voltage converter | |
SU1501269A1 (en) | Electric signal coder |