SU761936A1 - Преобразователь параметров к,1_, с-цепей в период электрических колебаний - Google Patents

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения параметров электрических цепей и параметров _ датчиков неэлектрическйх величин. ’

Известны устройства, позволяющие измерять параметры электрических цепей, содержащие дифференциальный усилитель-ограничитель, интегратор, усилитель постоянного тока, на входе . которого включен опорный элемент, а в цепь отрицательной обратной связи (ООС)-исследуемая цепь, дифферент»тор, второй интегратор и т.д. Γΐΐ и Г2] . 15

Данным устройствам свойственна относительно невысокая точность преобразования параметров из-за неидеальности дифференциатора. 20

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь параметров сложных электрических К, (. , С-цепей в частотно-временные сигналы. Это устройство содержит усилитель-огра- 25 ничитель, выход которого через опорный элемент Ζ_ο (исследуемую цепь Ζ^), соединен со входом усилителя постоянного тока (УПТ), в цепь ОСС которого включена исследуемая цепь Ζ* (опор!

δ

ный элемент Ζ_σ ), выход УПТ соединен через дифференциатор-ограничитель со входом интегратора, суммирующая точка которого соединена через конденсатор с с выходом УПТ и через резистор - с выходом усйлителя-ограцичителя, вход которого подключен к выходу интегратора [3] .

Недостаток такого устройства заключается в невысокой точности преобразования из-за суммирования погрешностей, возникающих при последовательных преобразованиях выходного напряжения УПТ, несущего информацию о значении измеряемого Параметра. При этом Ьчень высокие требования предъявляются к дифференциатору-ограничителю.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя параметров электрических цепей в период электричес(ких колебаний.

Цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий последователь; но соединенные интегратор, усилительограничитель и усилитель постоянного тока, на входе и в отрицательную обратную связь которого включены опорный элемент (исследуемая цепь) и ис3 77.7 761936' 4

следуемая цепь (опорный элемент), соответственно, введены суммирующий блок, элемент сравнения и делитель напряжения, причем выходы интегратора и усилителя постоянного тока соединены со входами суммирующего блока, выход которого соединен с одним входом элемента сравнения, соединенного со входом интегратора и через делитель напряжения со своим ' вторым входом.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема преобразователя параметров К, С, С -цепей в период электрических колебаний} на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные интегратор 1, усилитель-ограничитель 2, усилитель 3 постоянного тока (УПТ), на входе и в отрицательную обратную связь которого включены опорный элемент Ζο (исследуемая цепь Ζ_χ) и исследуемая цепь Ζ_χ (опорный элемент Ζ_ο), суммирующий блок 4 и элемент 5 сравнения, параллельно которому подключен делитель 6 напряжения, причем выход элемента 5 сравнения'соединен со входом интегратора 1, выход которого под ключей к блоку 4 суммирования.

Работа устройства рассмотрена на примере преобразования индуктивности (.-последовательной К1_-цепи, ‘ включаемой в отрицательную обратную связь УПТ 3, на входе которого в качестве опорного элемента включена индуктивность Ζ. о ·

В установившемся режиме работы на выходе усилителя-ограничителя 2 и эле мента 5 сравнения действуют напряжения амплитудой ν_η и соответственно, знак которых зависит от напряжения на выходе интегратора 1 и знака разности напряжений на входах элемента 5 сравнения.

Пусть на выходе элемента 5'действует напряжение положительное^ в этом случае на выходе интегратора 1 формируется линейно изменяющееся убывающее напряжение

υ,= (ί)

где ΐ - постоянная интегрирования интегратора. .

В момент ι. перехода напряжения и₅ через нулевой уровень напряжение V, (фиг. 2) на выходе усилителя-ограничителя 2 скачкообразно меняет знак на противоположный, т.е. становится положительным, при этом выходное напряжение УПТ 3 будет изменяться в сторону уменьшения на величину

«5-2^ &Η._ο+Τϋ/ί._ο). (2)

В момент времени , когда напряжение с выхода блока 4 суммирования будет равно напряжению с выхода делителя б равного ........,

и₆» ην^, .......(з );

где η - коэффициент деления.

Напряжение на выходе элемента 'сравнения скачкообразно меняет знак на противоположный, в оезультате чего меняется направление изменения напряжения и в момент 1,_г пере, хода Щ через нулевой уровень напряжение V, на выходе усилителяограничителя 2 скачкообразно меняет ₍энак на противоположный. Далее весь процесс повторяется аналогично рас.θ смотренному. .

Из принципа работы устройства

следует (см. фиг. 2), что интервалы времени

15

20

25

30

35

1,=Т/4. (4)

ν₂ί/ΐ₁| > I ν,ΚΑο ί| , следующее уравнение действующих на вхосравнения

Поэтому,если | можно записать для напряжений дах элемента 5 т_

,_о4 ‘''ι 1-0 ^и -‘'"-г

Таким образом, из уравнения 5 следует, что период генерируемых колебаний будет равен

-гчЕ-гчКЬгпи,· (5,

,п+

V,

к. ).

Во

•1 ч_г Ьо >· _{л о}

При преобразовании значений К и последовательных КС и Κί-цепей

Аналогично

\/_г е

при преобразовании значений К,[_-и С-параллельных КЬ-(кс)цепей

где

Ко

Со

- опорный

- Опорный

резистор.

конденсатор.

При этом последовательная исследу40 емая цепь включается в отрицательную обратную связь УПТ 3, и на вход включается опорный элемент, а параллельная исследуемая цепь включается на вход УПТ 3, ив 00С - опорный элемент.

4·* Таким образом, повышается точность преобразования параметров электрических цепей в период колебаний за счет исключения операций дифференцирования, ведущей к дополнительно ной Принципиально неизбежной погрешности преобразования.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   55

   Преобразователь параметров К, Ь,

   С-цепей в период электрических колебаний, содержащий последовательно соединенные интегратор, усилитель40 ограничитель и усилитель постоянного тока, на входе и в отрицательную обратную связь которого соответственно включены опорный элемент (исследуемая цепь) и исследуемая цепь (опорный ^элемент), отличающийся

   5 761936 6

   тем, что, с целью повышения точности· преобразования параметров, он дополнительно содержит суммирующий блок, элемент сравнения и делитель напряжения, причем выходы интегратора и усилителя постоянного тока подключён^ '5 ко входам суммирующего блока, выход которого соединен с одним входом элемента сравнения, выходом соединенного со входом интегратора и через делитель напряжения со своим вторым входом.