SU1649462A1 - Устройство выделени амплитудного значени выпр мленного синусоидального напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  выделени  амплитудного значени  входного однопол рно7 го сигнала, представл ющего собой выпр мленное синусоидальное напр жение. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройстве выделени  амплитудного значени  выпр мленного синусоидального напр жени  за счет исключени  задержки в отслеживании амплитудного значени  входного сигнала максимальной частоты при резком его снижении - достигаетс  введением компаратора 10, первого и второго диодов 4 и 11, сглаживающего контура 7. Амплитудный детектор 1 выполнен в виде первого и второго операционных усилителей 2 и 3. Устройство также содержит первый и второй конденсаторы 5 и 9, первый и второй резисторы 6 и 8, дифференциатор 12, третий конденсатор 13, третий резистор 14, нуль-орган 15, одновибратор 16, третий диод 17. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. fc О ь ± о to 0Ut.1

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  выделени  амплитудного значени  входного однопол рного сигнала, представл ющего собой выпр мленное синусоидальное напр жение, и может быть использовано, например, дл  формировани  входного сигнала измерительных органов релейной защиты.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства выделени  амплитудного значени  выпр мленного синусоидального напр жени  за счет исключени  задержки в отслеживании амплитудного значени  входного сигнала максимальной частоты при резком его снижении.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства, а на фиг. 2 - диаграммы напр жений в характерных точках структурной схемы устройства,

Устройство содержит амплитудный детектор 1, состо щий из первого и второго операционных усилителей 2 и 3, инвертирующие входы которых соединены между собой и подключены к выходу второго операционного усилител  3, первого диода 4, анод которого подключен к выходу первого операционного усилител  2, а катод соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилител  3 и с первым выводом первого конденсатора 5, второй вывод которого соединен с общей шиной. Кроме того, катод первого диода 4 соединен с первым выводом первого резистора 6. Вход ампли- тудного детектора 1 соединен со сглаживающим контуром 7, состо щим из соединенных последовательно второго резистора 8 и второго конденсатора 9. Последовательно со сглаживающим контуром включены компаратор 10 и второй диод 11. Вход амплитудного детектора соединен также со входом дифференциатора 12, состо щего из третьего конденсатора 13 и третьего резистора 14, выход которого через последовательно соединенные нуль-орган 15 и одновибратор 16 соединен с катодом третьего диода 17. Аноды второго (11) и третьего (17) диодов соединены со вторым выводом первого резистора 6 (вход сброса амплитудного детектора 1).

Устройство работает следующим образом.

До подачи на его вход измер емого сигнала первый конденсатор 5 амплитудного детектора 1 разр жен и сигнал на выходе устройства равен нулю.

При подаче на вход устройства измер емого сигнала напр жение на первом конденсаторе 5 повтор ет моновенное значение напр жени  входного сигнала до момента достижени  им амплитудного значени , после чего первый диод 4 закрываетс  и выходное напр жение устройства равно напр жению

на первом конденсаторе 5, то есть амплитудному значению входного сигнала.

При наличии входного напр жени  присутствует напр жение на третьем конденсаторе 9 сглаживающего контура 7 и соответственно на входе компаратора 10. Напр жение на выходе в этом режиме имеет положительную пол рность, второй диод 11 закрыт и компаратор 10 не вли ет на работу

0 устройства.

При увеличении уровн  входного напр жени  (см. фиг. 2, а) первый диод 4 открываетс  и напр жение на первом конденсаторе 5, а соответственно и напр жение на выходе

5 устройства увеличиваетс  до уровн  нового амплитудного значени  входного сигнала и запоминает его.

Дл  изменени  уровн  выходного сигнала устройства в соответствии с уровнем входного

0 сигнала при его уменьшении в устройстве осуществл етс  кратковременный разр д (со временем разр да на два пор дка меньше периода пульсации входного напр жени ) первого конденсатора 5 в момент времени,

5 когда входное выпр мленное синусоидальное напр жение достигает своего амплитудного значени . Дл  этого используетс  дифференциатор 12, напр жение на выходе которого мен ет свою пол рность с положи0 тельной на отрицательную (см. фиг. 2, б), что фиксируетс  нуль-органом 15. Одновибратор 16 запускаетс  нуль-органом 15 при указанном изменении пол рности напр жени  на выходе дифференциатора 12 и соответствен5 но на входе нуль-органа 15. При этом на выходе одновибратора 16 по вл ютс  кратковременные импульсы напр жени  отрицательной пол рности (см. фиг. 2, в), которые через третий диод 17 и первый резистор 6 прикладываютс  к

0 первому конденсатору 5. Сопротивление резистора б выбрано достаточно малым, чтобы за врем  существовани  импульса напр жени  на выходе одновибратора 16 успевали полностью разр дить первый конденсатор 5. При

5 этом первый диод 4 закрываетс .

После окончани  импульса на выходе одновибратора 16 открываетс  первый диод 4 и первый конденсатор 5 снова зар жаетс  практически до амплитудного значени 

0 входного напр жени  (см. фиг, 2, г). Кратковременные снижени  выходного напр жени  устройства во врем  разр да первого конденсатора 5 практически не ощущаютс , так как это врем , как уже указано, выбрано на два

5 пор дка меньше периода пульсаций входного напр жени . При необходимости исключени  таких провалов выходного напр жени  необходимо включить на выход второго опера- ционного усилител  3 сглаживающий контур с посто нной времени, на пор док

большей продолжительности импульса на выходе од но вибратора 16.

Возможны случаи резкого снижени  входного напр жени  до нулевого уровн , на которые дифференциатор 12 вследствие своей неидеальности не успевает отреагировать изменением пол рности напр жени  на его выходе. Кроме того, входное напр жение может снизитьс  ниже определенного критического минимального уровн , когда выходной сигнал дифференциатора 12 оказываетс  ниже порога чувствительности по входу нуль-органа 15. Такие случаи, особенно резкое снижение входного напр жени  до нулевого уровн , причем до этого снижени  входное напр жение было достаточно большим , возможны, например, при отключении электроустановки, ток которой измер лс , вследствие срабатывани  ее защиты от коротких замыканий, в состав которой входит предлагаемое устройство выделени  амплитудного значени  выпр мленного синусоидального значени . При этом необходимо осуществить сброс выходного напр жени  устройства до нулевого значени , иначе измерительные органы релейной защиты электроустановки могут не возвратитьс  в состо ние несрабатывани . Это выполн етс  компаратором 10, выходной сигнал которого при исчезновении напр жени  на выходе сглаживающего контура 7 измен ет свою пол рность с положительной на отрицательную . При этом открываетс  второй диод 11 и первый конденсатор 5 через второй диод 11 и первый резистор 6 разр жаетс  выходным напр жением компаратора 10, в результате чего напр жение на выходе устройства снижаетс  до нул .

Claims (2)

1.Устройство выделени  амплитудного значени  выпр мленного синусоидального напр жени , содержащее амплитудный детектор , выход которого  вл етс  выходом устройства, и дифференциатор, вход которого подключен ко входу амплитудного детектора и к входной клемме, а выход через нуль-орган соединен с входом одновибратора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены компаратор, первый и второй диоды и сглаживающий контур, выполненный в виде первого резистора, первый вывод которого

подключен ко входу дифференциатора, а второй вывод подключен ко входу компаратора и через первый конденсатор - к общей шине, при этом выход компаратора соединен с катодом первого диода, выход одновибратора соединен с катодом второго диода, а вход сброса амплитудного детектора соединен с анодами первого и второго диодов.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем. что амплитудный детектор выполнен в виде первого и второго операционных усилителей, инвертирующие входы которых соединены с выходом второго операционного усилител , неинвертирующий вход первого операционного усилител   вл етс 

входом амплитудного детектора, выход которого соединен с анодом третьего диода, катод которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилител , с первым выводом второго конденсатора,

второй вывод которого подключен к общей шине, и с первым выводом второго резистора , второй вывод которого соединен с входом сброса амплитудного детектора.

%

в f