SU661376A1 - Селективный измеритель напр жени - Google Patents

Description

(54) СЕЛЕКТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к области электрои ради о из мери тельной техники и может быть иаюльзовано дл  измерени  гармоник сигналов переменного- тока сложной формы.

Известны сежктивные микровольтметры, 5 в которых дл  обеспечени  высокой точности измерени  используетс  самонастройка измерительной схемы путем периодического сравнени  входного и части выходного сиг- I налов с помощью одноканалыюго тракта ю

сравнени  LlJ.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности  вл етс  селектившлй микровольтметр. Этот микровольтмегр помимо основного избирательного усилител , 15 детекторного преобразовател  и выходного прибора содержит тракт сравнени , состо - ший из пос:ледовательно соединенных автомаTiTiecKOTo переключател , пополнительного избирагального усилител , настроенно1Т1 на 20 ту же частоту, что и основной избирательный усилитель, амплитудного детектора, усилител  низкой частоты и фазочувствительного выпр мител  с сглаживающим фильтром на выходе. В процессе работы микровольтметра 25

на вход дополнительного избирательного усилител  с помощью автоматического пороклю-1 чател г, коммутируемого с низкой частотой, периодически и поочередно подаютс  входное напр жение, снимаекюе с опорного сопротивлени  и ранное входному. При равенстве амплитуд этих напр жений поело первоначальной градуировки микровольтметра на выходе амплитудного детектора образуетс  разност ,ное переменное напр жение с частотой, определ емой частотой коммутации двухканального переключател . Усиленное и выпр мленное напр жение используетс  дл  подстройки коэффициента усилени  основного иэбиратель ного усилител .

Известный селективный измеритель напр жени  имеет следующий недостаток. В соответствии с принципом работы частота коммутации напр жений на входе тракта сравнени  должна быть значительно меньше часто измер емого напр жени . Поэтому сглаживающий фильтр, используек ый дл  подавлени  фазочувствительного выпр мит(л , имеет большую посто нную времени, Зто обсто тельство суийственно увеличивает врем 

установлени  показаний измерител  н практическа  делает невозможным его примене ние ДЛИ измерени  низкочастотйых напр жений .

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и расширение частотного диапазону. ,

Достигаетс  она тем, что в ус-фойстве,

содержащем последовательно соединенные

первый избирательный усилитель с регулируемым коэффициентом усилени , мостовой выпр митель и опорное сопротивление, вы- ходной прибор, подключенный к выпр мителю , а также последовательно соединенные автоматический переключатель, один вход которого подключен к входу первого избирательного усилител , а другой - к опорному сспротивлению, второй избирательный усилитель и первый, амплитудный детектор, блок управлени , выход которого соединен с управл ющим входом автоматического переключател , между выходом первого амплитудного детектора и управл ющим входом первого избирательного усилител  включены последовательно соединенные дифференциальный усилитель, другой вход которого через второй амплитудный детектор подклюаен: к выходу первого избирательного усилител , преобразователь напр жени  в число импульсов, реверсивный счетчик и регистр пам тн,-При этом управл ющие входы преофазовател  напр жени  в число импульсов, реверсивного счетчика и pe-V , гистра пам ти подсоединены к блоку уп jt равлени .

На чертеже представлена функциональна  схема измерител .

Измер емое напр жение Z// поступает на вход избирательного усилител  1, усиливаетс , выпр мл етс  мос -овым выпр мителем 2 и измер етс  выходным прибором 4.

Кроме того, напр жение 1//и равное ему напр жение z, снимаемое с сопротивлени  3, поступают на входы двухканального автоматического переключател  5. В первом такте работы переключател  5, управл емого блоком 13, на .вход избирательного усилител  6, настроенного на ту же частоту , что к усилитель 1, подаетс  напр жени  / . Усиленный с ГНИЛ детекритуетс  амплитудным детектором 7 и врздействует на один из входов дифференциального усилител  9. При этом посто нное напр жение на выходе детектора 7 равно (Uf, где К - коэффициент усилени  усилител  6; К„- коэффициент преобразовани  детектора 7. На другой вход дифференциального усилител  9 подаетс  выходное напр жение усилител  1, вьшр мленное амплитуЙйьШ :детектором 8. При этом посто нное напр жен е на выходе петектора 8 определ етс  выражением llif-KiKtllt, где К - коэффипиент уснлевн  усилител  1, установленный кодом,, записанным при градуировке измерител  в регистр 12; К - коэффициент преобразовани  детектора 8. Усиленное разностное напр жение, равное 5- л (4 t Kyltt(), rj К - Коэффициент усилени  усилител  9, поступает на вход преобразовател  10. С выхода преобразовател  10 и шульсы, число которых yVJ -KteKylifiKeK -KiKt) ие крутизна преобразовани  преобразовател  10, подаютс  на вход реверсивного счетчика 11, наход щегос  в ремшме сложение. До этого MONieHTa в регистр счетчика 11 записан код, соответствующий числу импульсовУ С В результате счетчик 11 зафиксирует в виде кода число импульсов, равное v Жл

,().

Во втором такте по сигналу блока 13 переключатель 5 переключаетс  в другс« положение. В этом на вход усилител  6 поступает напр н« ииа U ttlfSffo, raeS- крутизна преобразопшш  выпр миаел  2; R - опорное сопротивление, выбираемое из услови  // Иг Л/м/JАд . Посто нное напр жение на выходэ детектора 7 равной ЛсХ 2/г / б/Су у л5Ло, а напр жение на выходе ;аифференциалыгого ycилитйJШ

9 и,-км-и.)-К9и,(

Тогда число импульсов, поступившее с „выхода преобразовател  10 на вход счетчика 11, переведенного во втором такте сигналом с блока 13 в режим вычитание определ етс  зависимостью этом число импульсов, зафиксированное счетчиком в виде кода за два тагста преобразовани , равно .

A K K KyKfaUid-KtSP-o).

Этот код переноситс  в регистр 12 и устанавливает значение коцффициента усилени  усилител , 1.

Если напр жени  U, Vi t/i равны, то, как сдадуат из выражени  дл , цифровой код в регистре 12 равен первоначально установленному кодуЖ, т. к. в этом случае KiSKfi- При неравенстве tif и ;t вследствие нестабильности К и ;5 получим скорректированный к.ор.М{, Тсоторый восстакавливает номинальное значение чувствительности измерительной схемы. Необходимо отметить, что использование) дифференциального усилител  и второго амплитуциого детектора позвол ет обэстачить высокую paapemajoщую способность тракта коррекции.

Claims (1)

1. Таким образом, в предлагаемом измерителе регулирующее воздействие, пропорциональной ГГПГЧ-из III«rt/- nri «/-..4,J.... 566 К усилител  1 и крутизны преобразовани  $ вьшр митал  2, формируетс  всего эа дв такта коммутации, тогда как в прототипе эта цель достигаетс  путем многократного аойто юни  двухтактного преобразовани , т. аа счет непрерывной низкочастотной ком мутации сравниваемых сигналов. Пол ченио регу:шрующего .воздействи  всего за два такта коммутации и цифрова  пам ть его позвол ют по сравнению с из вестными устройствами существенно повысить эксплуатационное быстродействие и расширить частотную область применени  селективного измерител  напр жений. Формула изобретени  Селективный измеритель напр жени , со держащий последовательно соединеш1ые пер вый избирательный усилитель с регулируемым KOSxfijjuHHeHTOM усилени ,.мостовой вып р митель и опорное сопротивление, выход пой прибор, подключенный к выпр мителкз, а также последовательтю соедииешшю автоматический Переключатель, один вход которого Под«;лк.чен к входу первого избира0 гельного усилител , а другой - к опорнсхму сопротивлению, второй избирательный усилитель и первый амплитудный детектор, блок управлени , выход которого соединен с управл ющим входом автоматического переключател , отличающийс  том, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени  частотного диапазона, между выходом первого амплитудно|Х) детектора и управл ющим входом первого иаб1грательного усилител  включены введенные п схему последовательно соединенные циальный усилитель, другой вход которого через второй амплитудный дотектор подключен к выходу первого избирагельно1Х) усилител , преобразователь напр  1«ни  в чиCJю импульсов, реверсивный счетчик и регистр пам ти, при этом управл юимто вхощл прообразовател  напр жени  в чис/ю импульсов , реверсивного счетчика и регист ча ruj- м ти подсоединены к блоку управлени . Источники информации, прин ть)е во вниМапио при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 202323, МКИ С 01Р 19/22.

   Ui

   J

   J7

   iZ

   a

   I 5 г

   I / .t