SU859937A1

SU859937A1 - Rms ac voltage value to dc code converter

Info

Publication number: SU859937A1
Application number: SU792735875A
Authority: SU
Inventors: Степан Алексеевич Андрусяк; Василий Иванович Матвиив; Альвиан Викторович Храмов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6237
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1981-08-30

Description

Изобретение относитс к радиоизмерени м и может быть использовано дл измерени .напр жени высокочастотного сигнала. Известно устройство, содержащее два термопреобразовател и усилитель, выход которого соединен с шиной выход ного сигнала, а вход соединен через резисторы с термопреобразовател ми, нагреватели которых подключены соотве ственно к шине входного сигнала и в цепь обратной св зи усилител J. Недостатком этого устройства вл етс его узкий частотный диапазон. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению вл етс устройство, содержащее два тер мопреобразовател и усилитель, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а вход соединен через соединенные встречно-последовательно термопары первого и В1орого термопреобра эователей с общей шиной, первый вывод нагревател второго термопреобразовател соединен с общей шиной , а второй через первый резистор соединен с шиной входного сигнала и через второй резистор соединен с выходом суммирующего усилител , первый вывод нагревател первого термопреобразовател соединен с общей шиной, а второй соединен с первым выводом третьего резистора и через четвертый резистор соединен с входом суммирующего |усилител 2. Недостатком этого устройства вл етс его узкий частотный диапазон. Цель изобретени - расширение частотного диапазона. Поставленна цель достигаетс что в преобразователь среднеквадратического значени переменного напр жени Б посто нное, содержащий два термопреобразовател и усилитель, выход которого соединен с шиной выходна го сигнала, а вход соединен через соединенные встречно-последовательно термопары первого и второго термопре 38 образователей с общей шиной, первый вывод нагревател второго термопреобразовател соединен с общей пгиной, а второй через первый резистор соединен с шиной входного сигнала и через второй резистор - с выходом суммирующего усилител , первый вывод нагревател первого преобразовател соединен с об щей щиной, а второй соединен с первым выводом третьего резистора и через четвертый резистор соединен с входом суммирующего усипител , введены пороговый элемент, коммутатор, генератор переменного тока, формирователь и управл емый делитель напр жени , причем вход порогового элемента и первый вход коммутатора соединены с шиной входного сигнала, второй вход коммута тора соединен с выходом порогового элемента, третий - с выходом генератора переменного тока, а выход через формирователь соединен с неинвертирующим входом суммирующего усилител и со входом управл емого делител , выход которого соединен с инвертирующим входом суммирующего усилител и со вторым выводом третьего-резистора, управл ющий вход управл емого делител напр жени соединен с выходом усилител . На чертеже представлена схема преобразовател среднеквадратического зна чени переменного напр жени в посто нное . Преобразователь среднеквадратического -значени переменного напр жени и посто нное содержит термопреобразов тели (ТП) 1 и 2, усилитель 3, резисто ры 4-7, пороговый элемент 8, коммутатор 9, генератор 10 переменного тока формирователь 11, суммирующий усилитель 12, управл емый делитель 13 напр жени , причем выход усилител 3 соеди нен с шиной 14 выходного сигна та и с управл ющим входом делител 13, вход усилител 3 соединен через включенные встречно-последовательно термопары 11 и 1-2 ТП 1 и 2 с общей шиной, первый вывод нагревател 2-2 ТП 2 соединен с общей шиной, а второй через резистор 4 соединен с шиной 15 входного сигнапа, со входом элемента 8 и с пер вым входом коммутатора 9, а через резистор 5 соединен с выходом усилител 12, первый вывод нагревател 2-1 ТП 1 соединен с общей аиной, а второThe invention relates to radio measurements and can be used to measure the voltage of a high frequency signal. A device is known that contains two thermal converters and an amplifier, the output of which is connected to the output signal bus, and the input is connected via resistors to thermal converters, the heaters of which are connected respectively to the input signal bus and the feedback circuit of J. its narrow frequency range. The closest technical solution to the present invention is a device containing two thermal converters and an amplifier, the output of which is connected to the output signal bus, and the input is connected through thermocouples of the first and B1 coaxial thermocouplers with a common bus, connected in opposite directions with the common bus, and the second through the first resistor is connected to the input bus and through the second resistor is connected to the output of the summing amplifier, the first The heater of the first thermal converter is connected to the common bus, and the second is connected to the first output of the third resistor and is connected via the fourth resistor to the input of summing amplifier 2. The disadvantage of this device is its narrow frequency range. The purpose of the invention is to expand the frequency range. The goal is achieved that, in the rms value of the alternating voltage B, a constant converter containing two thermal converters and an amplifier whose output is connected to the output signal bus, and the input is connected via counter-connected thermocouples of the first and second thermoprimers of the 38 generators to the common bus, the first the output of the heater of the second thermal converter is connected to a common pgina, and the second through the first resistor is connected to the input signal bus and through the second resistor to the output of the total the first amplifier output, the first converter output is connected to common, and the second output is connected to the first output of the third resistor, and through the fourth resistor is connected to the input of a summing amplifier, a threshold element, a switch, an alternator, a driver, and a controlled voltage divider are introduced, the input of the threshold element and the first input of the switch are connected to the input signal bus, the second input of the switch is connected to the output of the threshold element, the third is connected to the output of the alternator, and the output through the driver is connected to the non-inverting input of the summing amplifier and to the input of a controlled divider, the output of which is connected to the inverting input of the summing amplifier and to the second output of the third resistor, the control input of the controlled voltage divider is connected to the output of the amplifier. The drawing shows the rms voltage to constant voltage converter circuit. The rms AC voltage and DC converter contains thermal converters (TP) 1 and 2, amplifier 3, resistors 4-7, threshold element 8, switch 9, generator 10 AC driver 11, summing amplifier 12, controlled divider 13 voltage, the output of amplifier 3 is connected to the bus 14 of the output signal and to the control input of the divider 13, the input of the amplifier 3 is connected via thermocouples 11 and 1-2 of TP 1 and 2 connected in series with the common bus, the first output of the heater 2-2 TP 2 is connected to the general bus and the second through a resistor 4 is connected to the bus 15 of the input signal, to the input of the element 8 and to the first input of the switch 9, and through a resistor 5 is connected to the output of the amplifier 12, the first output of the heater 2-1 TP 1 is connected to the common terminal, and the second

соединен через резистор 6 с выходом усилител 12, а через резистор 7 соединен с вычитающим входом усилител connected through a resistor 6 to the output of the amplifier 12, and through a resistor 7 connected to the subtractive input of the amplifier

термопары ТП 2.thermocouples TP 2.

Нагрев термопары 1-1 не измен етс , так как при нагреве термопары выходным 7. 12 и с выходом делител 13, вход которого соединен с суммирующим входом усилител 12 и через формирователь 11 соединен с выходом коммутатора 9, второй вход которого соединен с выходом элемента 8, а третий - с выходом генератора 10. Преобразователь среднеквадратического значени переменного напр жени в посто нное работает следующим образом . В момент, когда на щине 15 измер емый сигнал Uj(t) О, переменное напр жение с выхода генератора 10 поступает на третий вход коммутатора 9, а с его выхода через формирователь 12на суммирующий вход усилител 12, с выхода которого усиленное переменное напр жение в виде пр моугольных двух пол рных импульсов со стабилизированными уровн ми поступает на нагреватели 2- J и 2-2, ТП 1 и ТП 2, что приводит к первоначальному подогреву этих нагревателей и выводу ТП 1 и ТП 2 на рабочий участок вольт-амперной характеристики . В этот момент напр жение на щине J4 равно нулю, т. е. U 0. При поступлении на шину 15 преобразуемого сигнала Uj((t) происходит отключение от коммутатора 9 входа генератора 10. Тогда на вход формировател 11 через коммутатор 9 поступает часть измер емого сигнала Uj(t) , с выхода которого двухпол рные импульсы , частота которых соответствует частоте входного сигнала Uv(t), а их амплитуда - -первоначальной амплитуде генератора 10, разогревают нагревате2-1 и 2-2. Входной сигнал через ли резистор 4 поступает также на вход нагревател 2-2 ТП 2 и увеличивает нагрев его термопары 1-2. Разность ЭДС термопар -1-2 и 1т1 усиливаетс усилителем 3 и с его выхода поступает на управл ющий вход делител 13 напр жени , на сигнальный вход которого поступает выходное напр жение формировател 11. Амплитуда выходных импульсов делител 13 равна выходному напр жению и усилител 3. Выходное напр жение делител 13 поступает на вычитающий вход усилител 3 и через резистор 7 на вход нагревател 2-1 ТП 1. Амплитуда выходных импульсов усилител 3 уменьшаетс , что приводит к уменьшению нагреваThe heating of the thermocouple 1-1 does not change, because when the thermocouple is heated to output 7. 12 and with the output of the divider 13, the input of which is connected to the summing input of the amplifier 12 and through the driver 11 is connected to the output of the switch 9, the second input of which is connected to the output of element 8 and the third with the output of the generator 10. The converter of the mean square value of the alternating voltage into a constant voltage works as follows. At the moment when on the bus 15 the measured signal Uj (t) O, the alternating voltage from the generator 10 output goes to the third input of the switch 9, and from its output through the shaper 12 to the summing input of the amplifier 12, from the output of which the amplified alternating voltage The form of rectangular two polar pulses with stabilized levels is fed to heaters 2-J and 2-2, TP 1 and TP 2, which leads to the initial heating of these heaters and output TP 1 and TP 2 to the working portion of the current-voltage characteristic. At this moment, the voltage on the busbar J4 is zero, i.e. U 0. When a converted signal Uj ((t) arrives on bus 15, the input 10 of the generator 10 is disconnected from the switch 9. Then, the measuring part enters the input of the generator 11 through switch 9 signal Uj (t), the output of which is bipolar pulses whose frequency corresponds to the frequency of the input signal Uv (t), and their amplitude is the initial amplitude of the generator 10, is heated by heating 2-1 and 2-2. Is the input signal through resistor 4 also enters the input of the heater 2-2 TP 2 and increases the heating Thermocouple 1-2. The difference in the emf of thermocouples -1-2 and 1t1 is amplified by amplifier 3 and from its output goes to the control input of the voltage divider 13, the signal input of which receives the output voltage of the shaper 11. The amplitude of the output pulses of the divider 13 is equal to the output the voltage and the amplifier 3. The output voltage of the divider 13 is supplied to the subtracting input of the amplifier 3 and through the resistor 7 to the input of the heater 2-1 TP 1. The amplitude of the output pulses of the amplifier 3 decreases, which leads to a decrease in heating

напр жением делител 13 через резисто 7 одновременно уменьшаетс выходное напр жение усилител 12.the voltage of the divider 13 through resistor 7 simultaneously decreases the output voltage of the amplifier 12.

Выходное напр жение усилител 3 измен етс до величины, при которой нагрев термопары 1-2 равен первоначальному нагреву.The output voltage of amplifier 3 is changed to the value at which the heating of thermocouple 1-2 is equal to the initial heating.

Следовательно, выходное напр жение и усилител 3 равно среднеквадратическому значению переменного входного напр жени U(t).Consequently, the output voltage and amplifier 3 is equal to the rms value of the variable input voltage U (t).

В св зи с тем, что на нагреватели 2-2 и 2-1 ТП 1 и ТП 2 поступает переменное напр жение одинаковой частоты, компенсируетс вли ние паразитных реактивностей термопреобразователей ТП 1 и ТП 2 и повышаетс точность преобразовател в широком диапазоне частот, что приводит к расширению частотного диапазона,Due to the fact that heaters 2-2 and 2-1 of TP 1 and TP 2 are supplied with alternating voltage of the same frequency, the influence of the parasitic reactivities of thermal converters of TP 1 and TP 2 is compensated for and the accuracy of the converter increases over a wide frequency range, which leads to expand the frequency range,

Claims

1. Volgin L. N, Linear electrical transducers. For measuring devices and systems M., Sovetskoye Radio, 1971, p. 179, rice, 3.24.

2. The UK patent number 1138932 cl. G 1 V, .01.01.69.