SU892417A1 - Амплитудно-дифференциальный нульорган - Google Patents

Description

(54) АМПЛИТУДНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬЕШЙ НУЛЬ-ОРГАН

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах допускового контрол  комплексных сопротивлений, мостах и компенсаторах переменного тока.

Известен амплитудно-дифференциальный нуль-орган дл  сравнени  двух синусоидальных напр жений по амплитуде , когда одно из них остаетс  неизменным в процессе уравновешивани , содержащий по числу сравниваемых напр жений два блока согласовани , выход одного из которых через первый двухполупериодный выпр митель и фильтр подсоедин етс  к первому входу блока сравнени , выход второго блока согласовани  через второй двухполупериодный выпр митель и аттенюатор подключаетс  ко второму входу блока сравнени . Выход схемы сравнени  соединен со входом индикатора соотношени  амплитуд, состо щего из последовательно подключенных усилител  переменного тока, двухполупериодного выпр млтел  и реле 1.

Однако в таком устройстве имеет место ограниченное быстродействие , а именно: результат сравнени  получаетс  за врем , равное не менее 0,5-0,25 периода частоты, измен ющегос  в процессе уравновидивани  напр жени .

Известен амплитудно-дифференциалы ный нуль-орган, содержащий два блока согласовани , выход одного из которых через первый двухполупериодный выпр митель, фильтр и делитель напр жени  подключен к одному из вхо10 дов блока сравнени , выход второго блока согласовани  соединен параллельно через усилитель-ограничитель и блок временной задержки с управл ющим и через второй двухполупери15 одный выпр митель и аттенюатор со вторым сигнальным входом блока сравнени  2 .

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что данное устройство по20 звол ет получить информацию о соотношении амплитуд двух сравниваемых сигналов, но не дает информацию о соотношении каждой из составл ющих (синфазной и квадратурной) одного

25 из сигналов и амплитуды другого сигнала , вз того за опорный, кроме того, информаци  получаетс  только о качественном соотношении (т.е. какой из сигналов больше или меньше), но

30 отсутствует информаци  о количественном отношении, т.е.во сколько раз больше или меньше.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем получени  цифровой информации о соотношении амплитуд составл ющих одного из сигналов с амплитудой второго сигнала.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в амплитудно-дифференциальный нуль-орган, содержащий два блока согласовани , выход первого из которых через двухполупериодный выпр митель , фильтр и делитель напр жени  соединен с первым входом блока сравнени , выход второго блока согласовани  через второй двухполупериодный выпр митель и аттенюатор содинен со вторым входом блока сравнени , введены два формировател  импульсов и реверсивный счетчик, причем выход первого блока согласовани  через первый формирователь импульсов соединен с первым управл ющим входом реверсивного счетчика , счетный вход которого подключен к выходу блока сравнени  и первому управл ющему входу делител  напр жени / выход второго блока согласовани  через второй формирователь импульсов соединен со вторым управл ющим входом делител  напр жени , с управл кмдим входом блока сравнени  и со вторым управл ющим входом реверсивного счетчика.

Такое конструктивное решение обепечивает получение цифровой информации о соотношении каждой из составл ющих (синфазной и квадратурной) одного из сигналов и амплитуды другого сигнала, вз того за опорный.

На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, по сн к цие его работу.

Устройство содержит (фиг. 1) бло 1 и 2 согласовани , двухполупериодные выпр мители 3 и 4, формирователи 5 и б импульсов, фильтр 7, делтель 8 напр жени , аттенюатор 9, блок 10 сравнени , реверсивный счетчик И,

Амплитудно-дифференциальный нульорган работает следующим образом.

Напр жени  U и иг1(фиг. 2, строка а ) через блоки 1 и 2 согласование и через двухполупериодные выпр мители 3 и 4 подаютс  на фильтр и аттенюатор 9 соответственно. На вьвсоде фильтра 7 получают посто нное напр жение , (Фиг, 2, строка ii на выходе аттенюатора 9 - пульсирующее напр жение (фиг. 2, строка t), ослабленное на величину, равную потер м напр жени  U в фильтре 7.

Кроме того , напр жение и-,(фиг.2 строка а) с выхода блока 1 согласовани  поступает на первый формирователь 5 импульсов. Короткие импульсы с выхода первого формировател  5 импульсов поступают на первый управл ющий вход реверсивного счетчика 11 .

Напр жение U, (фиг. 2, строка сг ) с выхода блока 2 согласовани  поступает на второй формирователь 6 импульсов .

В начальный момент времени коэффициент передачи делител  8. напр жени  равен -,где п - количество

дискретных уровней сигнала Ug (фиг. строкаЬ ). В момент t прохождени  сигнала и через нулевой уровень

(фиг. 2, строка а ) с выхода второго формировател  6 импульсов короткий импульс (фиг. 2, строкам ) поступает на первый управл ющий вход делитл  8 напр жени , на управл ющи:1 вход блока 10 сравнени  и на второй управл ющий вход реверсивного счетчика 11, По этому импульсу начинаетс  сравнение сигналов Ugn и UQ

(фиг. 2, строкаЪ ), коэффициент передачи делител  8 напр жени  увеличиваетс  на вел-ичину -

реверсивп ный счетчик начинает считать на сложение ,

В момент равенства сигналов Uon и и,з короткий импульс (фиг. 2, строка Ё ) с выхода блока 10 сравнени  поступает на счетный вход реверсивного счетчика 11 и на второй управл ющий вход делител  8 напр жени , коэффициент передачи которого при этом мгновенно увеличиваетс  на величину - (фиг. 2, строкаЪ ) и остаетс  посто нным до поступлени  следующего импульса с выхода блока 10 сравнени  на второй управл ющий вход делител  6 напр жени , т,е. до момента ближайшего равенства сигналов и и Uj. В момент ti прохождени  сигнала U через нулевой уровен короткий положительный импульс (фиг, 2, строка е) с выхода первого формировател  б импульсов поступает на первый управл ющий вход делител  8 напр жени , на управл ющий вход блока 10 сравнени  и на второй управл ющий вход реверсивного счетчика 11. Показание т реверсивного счетчика 11 в момент t ij равно отношению квадратурной составл ющей сигнала U2 к амплитуде сигнала Ц, , умнженному на число п, т.е.

m Ч

п.

и

В момент t, когда сигнал Uij достигает своего экстремального значени  (фиг. 2, строка а ), второй формирователь б импульсов формирует короткий импульс отрицательной пол рности (фиг, 2, строкаd ), который поступает на первый управл ющий

вход делител  8 напр жени , на управл ющий вход блока 10 сравнени  и на второй управл ющий вход реверсивного счетчика 11. С приходом этого короткого импульса на второй управл ющий вход реверсивного счетчика 11

ОН начинает работать на вычитание, а коэффициент передачи делител  8 напр жени  мгновенно уменьшаетс  на

величину шага дискретности и остаетс  посто нньам до поступлени  импульса с выхода блока 10 сравнени  на второй управл ющий вход делител  8,т.е. до момента ближайшего равен ства сигналов Uon и U.

В момент когда сигнал и проходит через J , первый формирователь

б импульсов формирует короткий импульс отрицательной пол рности . (фиг. 2, строкам), который поступает на первый вход делител  8 напр жени , на управл ющий вход блока 10 сравнени  и на второй управл ющий вход реверсивного счетчика 11 Показание J реверсивного счетчика 11 в момент времени t равно отношению, амплитуды синфазной составл ющей сигнала U,j к амплитуде сигнала U-, , умноженному на число п, т.е.

-I

Ucopg

п

п,

и

ml

где t - K-j;

к - количество импульсов с выхода нуль-органа от момента t до момента t(фиг. 2) ; j -количество импульсов за врем  между моментами ti, и t.. Использование предлагаемого устройства в цифровых мостах, компенсаторах , а также систем автоматизированного контрол  и управлени  технологическими процессами позвол ет значительно повысить их быстродействие .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

№ 223875, кл. G 05 В 1/01, 06.08.68.

2.Авторское свидетельство СССР

341003, кл. G 05 В 1/01, 05.06.72.

и

Uon

Фие.г