SU789789A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное по уровню среднеквадратичного значени - Google Patents

Description

,54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ ПО УРОВНЮ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, но может быть использовано и в радиотехнических устройствах, например в многофункциональных вольтметрах.

Известен преобразователь действующего напр жени  в посто нное, содержащий генератор треугольного напр жени , соединенный со входами двух ограничителей положительной и отрицательной пол рностей, выходы которых через последовательно включенные суммирующе-фильтрующий блок, дополнительный ограничитель и амплитудный модул тор соединены со вторым входом ограничител  отрицательной пол рности 1 .

Существенным недостатком известно го устройства  вл етс  ограниченный частотный диапазон преобразовани , поскольку дл  обеспечени  работы устройства с высокой точностью верхн   частота входного сигнала должна быть значительно меньше частоты напр жени  треугольной формы. Кроме того, при линейном уменьшении входного сигнала усред.ченное напр жение на входо суммирукице-фильтрующего блока уменьшаетс  по квадратичному

закону, что приводит к резкому снижению точности преобразовани .

Наиболее близкий предлагаемому

5 преобразователе переменного напр жени  в посто нное по уровню среднеквадратичного значени  содержит пиковый детектор, вход которого соединен с одним из входов первого

10 порогового блока, генератор треугольного напр жени , вход которого подключен к выходу пикозогю детектора , а выход - к другому входу первого порогового блока, к одному из

15 входов второго порогового блока и к сигнальному входу ключа, блок управле1 и , первый вход которого соединен с выходом первого порогового .блока, второй вход - с выходом

20 второго порогового блока, а выход с упрабл ющим входом ключа, интегриРУ1СЩИЙ усилитель, вход которого подключен к выходу ключа, а выход к другому входу второго порогового

25 блока. Принцип работы данного устройства основан на использовании треугольного напр жени  дл  квадратировани  входного сигнала произвольной формы и посто нного напр жени  с

Claims (2)

1. 30 последующи.-; сравнением квадратов обоих сигналов посредством след щей обратной св зи f2j . Недостаток известного устройства также св зан с ограниченным диапазоном преобразовани , определ ющимс  в основном частотными свойствами выпр мител  и частотой генератора треугольного напр жени . При использовании данного устройства в режиме медленной пилы, когда частота вход ного сигнала значительно больше частоты треугольного напр жени ,основ ной вклад в ограничение верхней час тоты диапазона преобразовани  вноси двухполупериодный выпр митель. Нали чие последнего в структурной схеме устройства обусловливает и невысокую точность известного преобразова тел  . Цель изобретени  - расширение частоты диапазона кГ повышение точно сти преобразовани  переменного напр жени  произвольной формы. Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь переменного н пр жени  в посто нное по уровню сред неквадратичного значени , содержащий пиковый детектор, вход которого соединен с одним из входов первого порогового блока, генератор треугол ного напр жени , вход которого подключен к выходу пикового детектора, а выход - к другому входу первого порогового блока, к одному из входо второго порогового блока и к сигнал ному входу ключа, блок управлени , первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока, вто рой вход - с выходом второго порого вого блока, а выход - с управл ющим входом ключа, интегрирующий усилител вход которого подключен к выходу ключа, а выход - к другому входу второго порогового блока, введены третий пороговый блок и инвертор, причем один из входов третьего порогового блока соединен со входом пикового детектора, другой вход - с выходом инвертора, а выход - с треть им входом блока управлени , вход инвертора и четвертый вход блока управлени  подключены к выходу генер тора треугольного напр жени . На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого преобразова тел  переменного напр жени  в посто  нное по уровню среднеквсщратичного значени ; на фиг, 2 - временные диа раммы, иллюстрирук цие его работу. Устройство содержит первый пороговый блок 1, блок 2 управлени , ключ 3, интегрирукиций усилитель 4, второй пороговый блок 5, пиковый детектор б, генератор 7 треугольног напр жени , инвертор 8 и третий пороговый блок 9. Устройство работает следующим образом. Входное переменное напр жение и. сравниваетс  в пороговом блоке 1 с треугольным напр жением -1) (фиг.2 а), поступающим с выхода генератора 7 треугольного напр жени , а в пороговом блоке 9 - с треугольным напр жением и„ (фиг. 2 б), снимаемым с выхода инвертора 8. Выходной сигнал порогового блока 1 воздействует через блок 2 управлени  на ключ 3 таким .образом, что треугольное напр жение U поступает на вход интегрирующего усилител  4 при выполнении услови  Ugj( и, т.е. в интервалах времени от t до tj и от tj до tj- при рассмотрении одного периода колебани  напр жени  треугольной формы U,, (фиг. 2 а). Аналогично воздействует выходной сигнал порогового блока 9 через блок 2 управлени  на ключ 3, но при этом треугольное напр жение и поступает на вход интегрирующего усилител  4 при выполнении услови  Ugy Ug, т.е. в интервалах времени от tg до tj, и от tg до (фиг. 2 б). Блок 2 управлени  анализирует пол рность треугольного напр жени  U и разрешает управление ключом 3 сигналами с выходов пороговых блоков 1 и 9, когда треугольное напр жение и, положительно, а сигналом с выхода 5 - когда и отрипорогового блока цательно. Таким образом, на выходе ключа 3 из треугольного напр жени  U., формируютс  треугольнь е импульсы в интервалах времени от t до tj и от tj до t, когда входное переменное напр жение имеет положительный знак, а также в интервалах времени от t, и от tg до tg ,когда входное напр жение Ug отрицательно (фиг. 2 в), причем площадь полученных треугольных импульсов оказываетс  пропорциоНсшьной квадрату мгновенного напр жени  . Треугольное напр жение U сравниваетс  также в пороговом блоке с посто нным напр жением U (фиг. 2 в) с выхода интегрирующего усилител  4. йлходной сигнал порогового блока 5 . воздействует через блок 2 управлени  на ключ 3 таким образом, что напр жение и поступает на вход интегрирующего усилител  4 при условии и и. В установившемс  режиме след ща  обратна  св зь с выхода интегрирующего усилител  4 к соответствующему входу порогового блока 5 обеспечивает равенство посто нного выходного напр жени  U среднеквадратичному значению переменного напр жени  Ug . Введение инвертора 8 и порогового блока 9 позвол ет исключить из функциональной преобразовател  выпр митель и тем самым расширить частотный диапазон устройства, особенно в режиме медленной пилы. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства по сравне нию с известным  вл етс  повышение точности преобразовани . Поскольку в известных устройствах требуетс  предварительное двухпол рное выпр мЛение , точность преобразовани  в значительной степени определ етс  точностью выпр млени . Построение точного выпр мител  представл ет собой довольно сложную техническую зёщачу и требует как минимум двух усилителей посто нного тока и п ть прецизионных резисторов. В предлагаемом устройстве требование высокой стабильности предъ вл етс  то ко к инвертору, который к тому же. работает на одной частоте. Формула изобретени  Преобразователь переменного напр жени  в посто нное по уровню среднеквадратичного значени , содер жащий пиковый детектор, вход которо соединен с одним из входов первого порогового блока, генератор треугольного напр жени , вход которого подключен к выходу пикового детекто ра, а выход - к другому входу первого порогового блока, к одному из входов второго порогового блока и к сигнальному входу ключа, блок управлени , первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока , второй вход - с выходом второго порогового блока, а выход - с управл ющим входом ключа, интегрирующий усилитель, вход которого подключен к выходу ключа, а выход - к другому входу второго порогового блока, о тличающийс  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона и повышени  точности преобразовани , в него введены третий пороговый блок и инвертор, причем один из входов третьего порогового блока соединен со входе пикового детектора , другой вход - с выходом инвертора , а выход - с третьим входом блока управлени , вход инвертора и четвертый вход блока управлени  подключены к выходу генератора треугольного напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 533876, кл. 6 01 R 19/22, 1974.
2. 2.За вка Франции 2298111, кл. G 01 R 19/02, 1975.

   Cpuf.f

   6

   /

   /

   и

   V

   «

   yvt

   V