SU900194A1 - Устройство дл измерени напр жени - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО дл  ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к промышленности средств св зи и может быть использовано при построении первичных измерительных преобразователей напр жений посто нного,синусоидального и импульсного тока в унифицированные напр жени  посто нного тока, примен емых в системах автоматизированного контрол  телевизионной аппаратуры .

Известно устройство дл  измерени  посто нных напр жений с гальваничесг КИМ разделением входной и выходной цепей, содержащее во входной цепи двухполупериодный ключевой модул тор , и соединенный с ним последовательно демодул тор обратной св зи, выходы которого соединены соответственно с выводами первичных обмоток двух разделительных трансформаторов. Вторична  обмотка первого разделительного трансформатора последовательно соединена с измерительным усилителем, с которым включен второй

демодул тор, выходы которого  вл ют с  выходом устройства и соединены также со входом модул тора обратной, св зи, подключенного ко вторичной обмотке второго разделительного транбформатора 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  его сложность, так как необходимы цепи управлени  ключами модул торов , сглаживакнцие фильтры на выto ходах демодул торов, два разделительных трансформатора с отводами от средних точек.

Наиболее блмзким к предлагаемому по технической сущности и достигае15 мому результату  вл етс  устройство, дл  измерени  посто нных напр жений с гальванической разв зкой входных :И выходных цепей,содержащее во входной цепи и в цепи отрицательной обратной

20 св зи двухполулериодные ключевые транзисторные ж)дул торы, генератор пр моугольных импульсов, разделитель ный трансформатор и выпр митель. Лри

/

этом разделительный трансформатор выполнен с одной первичной и двум  вторичными обмотками, первична  обг мотка трансформатора соединена с выходом входного модул тора, одна из вторичных - со входом выпр мител , а друга  вторична ,выполненна  с за земленной средней точкой, подключена к выходу модул тора цепи обратной св зи 2.

Однако это устройство имеет сложную электрическую схему, так как дл  управл ющих ключей модул тора и

демодул тора, выполненных по двухполупериодным схемам, требуетс  наличие трансформатора с отводами от средних точек первичной и вторичной обмоток, а также дополнительна  обмотка обратной св зи, что увеличивает сложность трансформатора и всего устройства. Кроме того, требуетс  дополнительный источник питани  дл  цепей, гальванически св занных с входными цеп ми.

Цель изобретени  - упрощение и повышение термостабильности устройства дл  измерени  напр жени .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  измерени  напр жени , содержащее генератор пр моугольных импульсов, импульсный трансформатор и выпр митель, введены два встречно включенных диода, конденсатор и два резистора, один вывод первичной обмотки импульсного трансфор-.. матера соединен с первой входной клеммой устройства через встречно включенные диоды, другой вывод первичной обмотки соединен со второй входной клеммой устройства и через параллельно соединенные первый резистор и конденсатор подключен к точке соединени  двух встречно включенных диодов , а выход генератора пр моугольных импульсов через второй резистор соединен с первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора и со входом выпр мител , второй вывод в оричной обмотки соединен с общей шиной генератора пр моугольных импульсов и выпр мител ..

Кроме того, встречно включенные диоды выполнены в виде транзисторов в диодном включении, размещенных на одной подложке,

На чертеже представлена структурна , схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, импульсный трансформатор 2, выпр митель 3, Ява

встречно включенных диода 4 и 5, два резистора 6 и 7, конденсатор 8.

В качестве генератора импульсов может быть использован, например, генератор импульсов, выполненный по схеме автоколебательного блокинг-генератора .

В качестве трансформатора 2 может быть Использован любой импульсный трансформатор.

В качестве выпр мител  можетбыть использован преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр жение, выполненный, например, на операционном усилителе, неинвертирующий вход, которого  вл етс  входом выпр мител , выход операционного усилител  подключен к аноду диода, катод которого соединен с затвором полевого транзистора истокового повторител , исток которого  вл етс  выходом выпр мител , и соединен с инвертирующим входом операционного усилител , через один резистор с общей шиной, а через другой - с одной шиной питани . При этом сток полевого транзистора подключен к шине питани  противоположной пол рности, а между катодом диода и общей шиной выпр мител  включен конденсатор .

Первый вывод первичной обмотки трансформатора 2 соединен с одной входной клеммой устройства. Второй вывод первичной обмотки трансформатора 2 через встречно включенные диоды Ц и 5 соединен с другой входной клеммой. Точка соединени  двух встречно включенных диодов через параллельно соединенные резистор 6 и конденсатор 8 соединенас первым выводом первичной обмотки трансформатора 2.

Выход генератора 1 пр моугольных импульсов через резистор 7 соединен с первым выводом второй обмотки трансформатора и со входом выпр мител  3- Другой вывод второй обмотки соединен с общей шиной генератора 1 импульсов и выпр мител  30 в качестве диодов и 5 могут быть использованы любые диоды с идентичными характеристиками, выполненные, например, в виде транзисторов в диодном включении, размещенных на одной

5 подложке, в одной микросборке дл  обеспечени  термостэбильности.

Устройство работает следующим образом . При отсутствии входного сигнала на входе устройства пр моугольные импульсы с генератора 1 поступают через резистор 7 на вход выпр мител  3. Импульсное напр жение на входе выпр мител  равно падению напр жени  на динамическом сопротивлении диода 5. Длительность импульсов, вырабатываемых генератором 1, беретс  с уче том параметров импульсного трансформ тора 2 и измер емых сигналов. Во врем  действи  импульса конден сатор 8 практически не зар жаетс ,та как. посто нна  времени зар да конденсатора много больше длительности импульса. Резистор 6 обеспечивает полный разр д конденсатора 8 за интервал времени между импульсами. При подаче на вход устройства из мерительного посто нного напр жени  соответствующей пол рности, конденсатор 8 зар жаетс  через диод k до величины, отличающейс  от входного напр жени  на величину падени  напр жени  на динамическом сопротивле нии диода , и закрывает диод 5. Диод 5 открываетс  импульсом от гене ратора 1 большим по амплитуде, чем напр жение на конденсаторе на вели1 ну падени  напр жени  на диоде 5.При этом амплитуда импульса на выходах и пульсного трансформатора 2 устанавливаетс  равной напр жению на конден саторе 8 плюс напр жение падени  на диоде Ц. При равенстве падений напр  жений на пр мых динамических сопротивлени х диодов и 5 амплитуда импульсов на выходах трансформатора равна величине входного напр жени . Это импульсное напр жение преобразу етс  в посто нное выпр мителем 3 и может быть измерено. Аналогично происходит преобразова ние и измерение переменных и импульс ных напр жений, подаваемых на вход устройства. Период следовани  импульсов генератора 1 выбираетс  много больше пос то ниой времени цепи разр да конденс тора 8 через резистор -6. Таким образом, введение в известное устройство встречно включенных диодов и конденсатора с резисторами и включение генератора импульсов во вторичной цепи позволила упростить электрическую схему устройства, так как вместо сложных схем управлени  4 ключами модул тора и демодул тора, а также самих ключевых модул торов, используетс  только генератор пр моугольных импульсов, выполненный по простой схеме. Отпала необходимость включени  в первичной цепи источника питани . Кроме того, снижены требо-)вани  к трансформатору, который вместо трех обмоток с отводами от средних точек имеет только две обмотки без отводов. Все это сократило число необходи1мых радиоэлементов, упростило конструкцию и повысило надежность устройства . Изобретение позвол ет снизить стоимость аппаратуры,, повысить ее надежность за счет того, что вместо устройств дл  измерени  переменных и посто нных напр жений, построенных по известной схеме с модул тором и демодул тором и имеющих сравнительно сложную электрическую схему и констг; рукцию, можно использовать более простое устройство, имеющее меньшее число радиоэлементов, более компактное и . надежное. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  напр жени , содержащее генератор пр мо-, угольных импульсов,импульсный трансформатор и выпр митель, отличающеес  тем,что,с целью упрсмцени , в него введены два встречно включенных диода, конденсатор и два резистора, один вывод первичной обмотки импульсного трансформатора соединен с первой входной клеммой устройства через встречно включенные диоды, другой вывод первичной обмотки соединен со второй входной клеммой устройства и через параллельно соединенные первый резистор и конденсатор подключен к томке соединени  двух встречно включенных диодов,а выход генератора пр моугольных импульсов через второй резистор соединен с первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора и со входом выпр мител , второй вывод вторичной обмотки соединен с общей шиной генератора пр моугольных импульсов и выпр мител . 2. Устройство по п. 1, о т л и ающеес  тем, что,с целью овышени  термостабильности, встречо включенные диоды выполнены а виде

анэйсторов в диодном включении, размещенных на одной подложке.

Источники информации

прин тые во внимание при экспертизе s (прототип).

9001948

1.Патент США № 3130373, кл. 330- 9 опублик. 1966,

2.Авторское свидетельство СССР № 36«073, кл. Н 03 F 3/38, 1971

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для измерения напряжения, содержащее генератор прямо-, угольных импульсов,импульсный трансформатор и выпрямитель, отличающееся тем,что,с целью упрощения, в него введены два встречно включенных диода, конденсатор и два резистора, один вывод первичной обмотки импульсного трансформатора соединен с первой ' входной клеммой устройства через встречно включенные диоды, другой вывод первичной обмотки соединен со второй входной клеммой устройства и через параллельно соединенные первый резистор и конденсатор подключен к точке соединения двух встречно включенных диодов,а выход генератора прямоугольных импульсов через второй резистор соединен с первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора и со входом выпрямителя, второй вывод вторичной обмотки соединен с общей шиной генератора прямоугольных импульсов и выпрямителя.
2. 2. Устройство по π. 1, о т л и чающееся тем, что,с целью повышения термостабильности, встречно включенные диоды выполнены в виде

   Ί ‘Транзисторов в диодном включении, размещенных на одной подложке.