SU855514A1

SU855514A1 - Rms detector

Info

Publication number: SU855514A1
Application number: SU792834684A
Authority: SU
Inventors: Виктор Владимирович Борисовский
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Производственного Объединения "Виброприбор"
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1979-11-01
Publication date: 1981-08-15

Description

(54) СРЕДНЕКВАДРАТИЧНЫЙ ДЕТЕКТОР(54) MEDIUM SQUARE DETECTOR

tt

Изобретение относитс к измери- тельной технике и может быть использовано в устройствах дл преобразовани электрического сигнала по уровню среднеквадратического значени .The invention relates to a measurement technique and can be used in devices for converting an electrical signal according to the level of the mean square value.

Известен преобразователь среднеквадратического значени напр жени с квадратичной функцией преобразовани , содержащий трансформатор, измерительный прибор, диоды, резисторы и источник питани 1 .A rms voltage converter with a quadratic conversion function is known, comprising a transformer, a meter, diodes, resistors, and a power source 1.

Недостатком преобразовател вл етс низка точность измерени , узкий динамический диапазон, в пределах которого выполн етс условие кв.адратичности преобразовани .The disadvantage of the transducer is low measurement accuracy, a narrow dynamic range, within which the condition of square conversion is fulfilled.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению вл 1етс среднеквадратичный детектор ,i содержащий трансформатор тока, диодный мост, три транзистора в диодном включении, четвертый конденсатор , микроамперметр, шунтированный резистором, и источник питани Г2 .The closest technical solution to the present invention is a rms detector, i containing a current transformer, a diode bridge, three transistors in a diode switching on, a fourth capacitor, a microammeter, resistor-bounded, and a power source G2.

Недостатком данного среднеквадратичного детектора вл етс погрешность измерени в широком диапазоне частот, завис ща от частотных характеристик трансформатора тока, а также то обсто тельство, что детектор содержит изолированный источник питани , ограничивак ций возможности использовани устройства.The disadvantage of this RMS detector is the measurement error in a wide frequency range, depending on the frequency characteristics of the current transformer, and also the fact that the detector contains an isolated power source, limiting the use of the device.

Цель изобретени - расширение частотного диапазона и упрощение конструкции .The purpose of the invention is to expand the frequency range and simplify the design.

Поставленна цель достигаетс тем, что в среднеквадратичный детектор, содержащий диодный мост, три транзистора в диодном включении, четвертый транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, усредн ющий конденсатор , микроамперметр и шунтирующий его резистор, в котором с отрицательным выходом диодного моста соединены эмиттеры первого и третьего транзисторов , эмиттер второго транзистора соединен с коллектором первого транзистора , коллектор второго транзистора соединен с положительным выходом диодного моста и с базой четвертого транзистора, эмиттер которого соединен -с коллектором третьего транзистора и с усредн кнцим конденсатором , второй вывод которого соединен с коллектором четвертого транзистора и с одним из выводов микроамперметра, введены масштабный резистор, операционный усилитель, а также дополнительные резистор, конденсатор и диод.The goal is achieved by including a rms detector containing a diode bridge, three transistors in a diode switch, a fourth transistor connected in a common emitter circuit, an averaging capacitor, a microammeter and a shunt resistor in which the emitters of the first are connected to a negative diode output. and the third transistor, the emitter of the second transistor is connected to the collector of the first transistor, the collector of the second transistor is connected to the positive output of the diode bridge and to the base of the fourth ranzistora, the emitter of which is connected to the collector of the third transistor c and averaged kntsim capacitor, a second terminal connected to the collector of the fourth transistor and to one of the terminals microammeter, scaling resistor introduced, an operational amplifier and additional resistors, a capacitor and a diode.

ричем вход среднеквадратичного детекора через масштабный резистор соедиен со входом операционного усилите , в цепи отрицательной обратной св зи которого включены дополнительный езистор и вход диодного моста, к трицательному выходу которого присоединен дополнительный конденсатор , второй вывод которого присоединен к другому выводу микроамперметра и к катоду дополнительного диода, анод которого заземлен.Wiring the input of the RMS detector through a large-scale resistor is connected to the input of the operational amplifier, the negative feedback circuit of which includes an additional resistor and the input of a diode bridge, to the tricetual output of which an additional capacitor is connected, the second output of which is connected to another output of the microammeter and to the cathode of the additional diode, the anode of which is grounded.

На чертеже представлена блок-схема среднеквадратичного детектора, выполненного согласно данному изобретению .The drawing shows the block diagram of the rms detector made according to this invention.

Среднеквадратичный детектор содержит диодный мост 1, три транзистора 2, 3 и 4 в диодном включении, четвертый транзистор 5, включенный по схеме с общим эмиттером, усредн ющий конденсатор 6 и микроамперметр 7, шунтированный резистором 8, масштабный резистор 9, операционный усилитель 10, дополнительный резистор 11, дополнительные конденсатор 12 и диод 13.The RMS detector contains a diode bridge 1, three transistors 2, 3, and 4 in a diode switch, a fourth transistor 5 connected in a common emitter circuit, an averaging capacitor 6 and a microammeter 7, shunted by a resistor 8, a scale resistor 9, an operational amplifier 10, an additional resistor 11, additional capacitor 12 and diode 13.

Входна клемма среднеквадратичного детектора через масштабный резистор 9 соединена со входом операционного усилител 10, в цепи отрицательной обратной св зи которого включены дополнительнь1й резистор 11 и вход диодного моста 1, к отрицательному выводу которого подключены эмиттеры первого 3 и третьего 4 транзисторов , и дополнительным конденсатором 12, другой вывод которого соединен с катодом дополнительного диода 13, микроамперметром 7, шунтирующим сопротивлением 8, включенным параллельно микроамперметру 7, другой вывод которого соединен с коллектором четвертого транзистора 5 и с усредн ющим конденсатором б, соединенным с эмиттером четвертого транзистора 5 и коллектором третьего транзистора 4. Коллектор первого транзистора 3 соединен с эмиттером второго транзистора 2, коллектор которого соединен с базой четвертого транзистора 5 и с положительным выходом диодного моста 1, а анод дополнительного диода 13 заземлен.The input terminal of the RMS detector is connected via a scale resistor 9 to the input of an operational amplifier 10, the negative feedback circuit of which includes an additional resistor 11 and an input of a diode bridge 1, the emitters of the first 3 and third 4 transistors are connected to the negative terminal, and an additional capacitor 12, another terminal of which is connected to the cathode of an additional diode 13, a microammeter 7, a shunting resistance 8 connected in parallel with the microammeter 7, another conclusion of which is with the collector of the fourth transistor 5 and with the averaging capacitor b connected to the emitter of the fourth transistor 5 and the collector of the third transistor 4. The collector of the first transistor 3 is connected to the emitter of the second transistor 2, the collector of which is connected to the base of the fourth transistor 5 and with a positive diode bridge output 1, and the anode of the additional diode 13 is grounded.

Среднеквадратичный детектор работает следующим образом.RMS detector works as follows.

В цепи обратной св зи операционного усилител 10 протекает переменный ток, преобразуемый диодным мостом 1 в посто нный ток, равный его абсолютному значению. При помощи транзисторов 2, 3, 4 и 5 и конденсатора б выходной ток диодного моста преобразуетс в ток, равный его среднеквадратичному значению, при этом реализуетс не вное вычисление среднеквадратичного значени тока методом логарифм-антилогарифм . Дополнительные конденсатор 12 и диод 13 образуютIn the feedback loop of the operational amplifier 10, an alternating current flows, converted by a diode bridge 1 into a direct current equal to its absolute value. With the help of transistors 2, 3, 4 and 5 and a capacitor b, the output current of the diode bridge is converted into a current equal to its rms value, and the root-mean-square current is computed using the anti-logarithm method. Additional capacitor 12 and diode 13 form

источник питани , замен ющий изолированный источник питани в выходной цепи детектора. Конденсатор 12 зар жаетс через диод 13 при отрицательной полуволне напр жени на выходе операционного усилител 10, а при положительной полуволне напр жени крнденсатор 12 разр жаетс через микроамперметр 7 и шунтирующий резистор 8. power supply, replacing an isolated power supply in the output circuit of the detector. The capacitor 12 is charged through the diode 13 at a negative voltage half-wave at the output of the operational amplifier 10, and at a positive voltage half-wave the tensioner 12 is discharged through the microammeter 7 and the shunt resistor 8.

Использование операционного усилител 10 в предлагаемом устройстве позвол ет расширить частотный диапазон измер емых напр жений за счет глубокой отрицательной св зи усилител ,The use of operational amplifier 10 in the proposed device allows the frequency range of the measured voltages to be expanded due to the deep negative coupling of the amplifier,

образованной диодным мостом 1 и резистором 11, а также снизить мощность, потребл емую от измер емой цепи. Кроме того, исключение изолированного источника питани за счет введени дополнительного конденсатора 12 и диода 13 позвол ет упростить конструкцию среднеквадратичного детектора, выполненного согласно данному изобретению, снизить стоимость его изготовлени formed by the diode bridge 1 and the resistor 11, as well as to reduce the power consumed from the circuit being measured. In addition, the exclusion of an isolated power source by introducing an additional capacitor 12 and diode 13 makes it possible to simplify the design of the RMS detector made in accordance with this invention, to reduce the cost of its manufacture

и обслуживани .and service.

Claims

1. Volgin L.I. Measuring converters of alternating voltage in

constant. M., Soviet Radio 1977, p. 104-105.

2. US patent 3743949, cl. 328-144, 1971 (prototype).