SU924590A1 - Voltage rms value converter - Google Patents

Voltage rms value converter Download PDF

Info

Publication number
SU924590A1
SU924590A1 SU802940323A SU2940323A SU924590A1 SU 924590 A1 SU924590 A1 SU 924590A1 SU 802940323 A SU802940323 A SU 802940323A SU 2940323 A SU2940323 A SU 2940323A SU 924590 A1 SU924590 A1 SU 924590A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
pulse
voltage
control unit
Prior art date
Application number
SU802940323A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексеевич Пасынков
Сергей Васильевич Рубан
Original Assignee
Новосибирский электротехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский электротехнический институт filed Critical Новосибирский электротехнический институт
Priority to SU802940323A priority Critical patent/SU924590A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU924590A1 publication Critical patent/SU924590A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  при создании амперметров и вольтметров среднеквад1 ратического значени .The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in the creation of ammeters and voltmeters of the mean square value.

Известен преобразователь средне квадратического значени  напр жени , содержащий электротепловой компаратор , один из входов которого соединен с выходом усилител  с регулируемым коэффициентом передачи, а другой вход - с выходом источника образцового напр жени , усилитель некомпенсации , вход которого подключен к выходу электротрплового компаратора , а выход через блок управлени  - к управл ющему входу усилител  с регулируемым коэффициентом передачи I .The known converter of the mean square value of voltage contains an electrothermal comparator, one of the inputs of which is connected to the output of the amplifier with an adjustable transmission coefficient, and the other input to the output of the source of the reference voltage, an amplifier of noncompensation, the input of which is connected to the output of the electrothermal comparator, and the output through control unit - to the control input of the amplifier with adjustable transmission coefficient I.

Недостаток устройства - узка  частотна  полоса преобразуемого напр жени  .The drawback of the device is that the frequency band of the voltage being converted is narrow.

Наиболее близким техническим ре- . шением к предлагаемому  вл етс  преThe closest technical re-. The proposed offer is

образователь среднеквадратического значени  напр жени , содержащий mean square stress generator containing

VI электротепловой компаратор, первый из входов которого подключен к выходу источника образцового напр жени , второй вход - к выходу усилител  с регулируемым коэффициентом передачи и к первому входу блока дискретного масштабного преобразовател , включающего в свой состав генератор VI electrothermal comparator, the first of the inputs of which is connected to the output source of the reference voltage, the second input to the output of the amplifier with an adjustable transmission coefficient and to the first input of the discrete scale converter unit, which includes a generator

to импульсов, а выход через усилитель некомпенсации - к первому входу переключател  , второй вход которого св зан с общим входом устройства, а Первый выход - с одним из входов to the pulses, and the output through the non-compensating amplifier to the first input of the switch, the second input of which is connected to the common input of the device, and the First output to one of the inputs

ts усилител  с регулируемым коэффициентом передачи, блок пам ти, вход которого подключен ко второму выходу переключател , а выход - к другому входу усилител  с регулируемым коэф20 фициентом передачи, блок сравнени , первый вход которого соединен с выходом блока дискретного масштабного (Преобразовател , а второй вход - сts amplifier with adjustable transmission ratio, memory unit whose input is connected to the second output of the switch, and output to another input of the amplifier with adjustable transmission coefficient, comparison unit, the first input of which is connected to the output of the discrete scaling unit (Converter, and the second input - with

одним из выходов источника вспомогательного напр жени , другой выход которого подключен к третьему входу переключател , блок управлени , первый выход которого соединен со вторым входом блока дискретного масштабного преобразовани , второй выход - с четвертым входом переключател , третий выход - со входом индикатора ., а вход - с выходом блока сравнени  2.one of the outputs of the auxiliary voltage source, the other output of which is connected to the third input of the switch, the control unit, the first output of which is connected to the second input of the discrete scale conversion unit, the second output to the fourth input of the switch, the third output to the indicator input, and - with the output of the comparison block 2.

Недостаток устройства св зан с незначительной частотной полосой при большой регулируемой глубине обратной св зи усилител  из-за трудности обеспечени  устойчивой работы усилител  во всем диапазоне регулировани The drawback of the device is associated with a small frequency band with a large adjustable feedback depth of the amplifier due to the difficulty of ensuring stable operation of the amplifier throughout the entire control range.

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона преобразуемого напр жени .The purpose of the invention is to expand the frequency range of the voltage to be converted.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователь среднеквадратического значени  напр жени , содержащий электротепловой компаратор, первый из входов которого подключен к выходу Источника образцового напр жени , а выход - к входу усилител  некомпенсации , переключатель, один из сигнальных входов которого соединен с общим входом устройства, другой сигнальный вход - с выходом усилител  некомггенсачии, а управл ющий вход с первым выходом блока управлени , генератор импульсов, блок сравнени , введены два счетчика импульсов, триггер, широтно-импульсный модул тор , два ключа и блок совпадени , причем счетный вход первого счетчика импульсов подключен к выходу генератора .импульсов непосредственно, а счетный вход второго счетчика импульсов - через первый из ключей, управл ющий вход которого соединен с выходом блока совпадени , разр дные обоих счетчиков импульсов подключены к входам блока сравнени , выход которого соединен с одним из входов триггера, другой вход триггера подключен к выходу старшего разр да первого счетчик%1 импульсов, а выход - к управл ющему входу второго ключа, установленного между выходом переключател  и вторым входом электротепловбго компаратора, вход сброса второго счетчика импульсов соединен с вторым выходом блока управлени , сигнальный вход широтнр-импульсного модул тора подключен к выходу усилител  некомпенсации, синхронизирующий вход - к третьему выходу блока управлени , а выход - к одному из входов блока совпадени , другой вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени .The goal is achieved by the fact that in the converter of the mean square voltage, containing an electrothermal comparator, the first of the inputs of which is connected to the output of the Source of the exemplary voltage, and the output to the input of the non-compensation amplifier, the switch, one of the signal inputs of which is connected to the common input of the device, the other the signal input is with the output of the non-homogenous amplifier, and the control input with the first output of the control unit, a pulse generator, a comparison unit, two pulse counters, a trigger are entered , pulse-width modulator, two keys and a coincidence unit, the counting input of the first pulse counter is connected to the output of the pulse generator directly, and the counting input of the second pulse counter — through the first of keys whose control input is connected to the output of the match block, Both of the pulse counters are connected to the inputs of the comparison unit, the output of which is connected to one of the trigger inputs, the other trigger input is connected to the high-level output of the first counter% 1 pulses, and the output to the control input The second switch is installed between the switch output and the second input of the electrothermal comparator, the reset input of the second pulse counter is connected to the second output of the control unit, the signal input of the pulse-width modulator is connected to the output of the uncompensation amplifier, the clock input is to the third output of the control unit, and the output to one of the inputs of the coincidence unit, the other input of which is connected to the fourth output of the control unit.

На чертеже представлена функциональна  схема преобразовател  среднеквадратического значени  напр жени .iThe drawing shows the functional diagram of the rms voltage converter .i

Устройство содержит переключатель 1, ключ 2, электротепловой компаратор 3, источник Ц образцового напр жени , усилитель 5 некомпенсации , широтно-импульсный модул тор 6, блок 7 совпадени  (логический элемент И), ключ 8, генератор 9 импульсов , счетчик 10 импульсов, блок 11 сравнени , счетчик 12 импульсов, триггер 13 и блок Т управлени .The device contains a switch 1, a switch 2, an electrothermal comparator 3, a source C of the reference voltage, a non-compensation amplifier 5, a pulse-width modulator 6, a coincidence unit 7 (AND gate), a switch 8, a pulse generator 9, a pulse counter 10 pulses, a block 11 comparisons, a pulse counter 12, a trigger 13 and a control unit T.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Работа происходит в два такта.На первом такте переключатель 1 замыкаетс  в положение, в котором электротепловой компаратор 3 подключаетс  через ключ 2 и переключатель 1 ко входу устройства. Измер емое напр жение подаетс  ко входу электротепловогр компаратора 3 в течение интервалов времени, определ емых длительностью импульса Т с выхода триг-гера 13 и формируемых с посто нным периодом Т, задаваемым блоком И управлени . Триггер 13 устанавливаетс  в единичное состо ние в момент переполнени  счетчика 12 импульсов и в нулевое - при равенстве кодов в счетчиках 10 и 12 импульсов. Установка же в нулевое состо ние счетчика 10 производитс  блоком k управлени  в конце каждого периода Т.The operation takes place in two cycles. In the first cycle, the switch 1 closes to the position in which the electrothermal comparator 3 is connected via the key 2 and the switch 1 to the input of the device. The measured voltage is supplied to the input of the thermal heating comparator 3 during the time intervals determined by the pulse duration T from the output of the trigger 13 and formed with a constant period T specified by the AND control unit. The trigger 13 is set to one at the time of the overflow of the pulse counter 12 and to the zero state when the codes in the counters 10 and 12 pulses are equal. The installation in the zero state of the counter 10 is made by the control unit k at the end of each period T.

Среднеквадратическое значение последовательности импульсов, пропорциональных напр жению компенсации компаратора 3 соответствуетThe rms value of a sequence of pulses proportional to the compensation voltage of the comparator 3 corresponds to

-u.vf.-u.vf.

(1)(one)

иand

ОС,OS,

Образованна  замкнута  статическа  система первого пор дка стремитс  к становлению равенстваFormed a closed-loop static system of the first order tends to become equal

(2)(2)

иand

Uov Wow

ос,wasps

где посто нное напр жение с выхода источника и образцового напр жени . Учитыва  (1), имеемwhere is the constant voltage from the output of the source and the exemplary voltage. Taking into account (1), we have

(3)(3)

Claims (2)

Uo Ux После окончани  всех переходных процессов блок l управлени  запрещ ет прохождение импульсов с выхода широтно-импульсного модул тора 6 че рез блок 7 совпадени  на управл ющи вход ключа 8. При этом в счетчике 1 импульса остаетс  записанным код, пропорциональный напр жению UQC, в момент установлени  равенства Uoe, Ue, . Во втором такте блок k управлени  переключает переключатель 1 в положение, в котором на электротепловой компаратор 3 подаетс  последе вательность импульсов с амплитудой, равной амплитуде выходного напр жени  с тем же посто нным перио дом Т, задаваемым блоком 1 управле ни  и длительностью импульсов Т , зафиксированной в счетчике 10 импул сов в конце первого такта. Образованна  замкнута  статическа  система стремитс  к состо нию равновеси , при котором среднеквадратическое значение последовательности импульсов становитс  эквивалентным посто ннбму напр жению ис ,точника образцового напр жени  k /Г -. Так как во втором такте Т, T,Uo остались таки(ии жвд как и в конце первого такта, то из (З) и С) следует , что ихУ Uo , (5) откуда Из выражени  (6) видно, что преобразователь осуществл ет линейное преобразование среднеквадратическо го значени  входного сигнала в посто нное напр жение. Преобразователь работает в одной точке характеристики электротеплово го компаратора. 3- Преобразование напр жени  некомпенсации в интервал времени, запоминание того интервала времени и замена усилител  с регулируемым коэффициентом передачи на ключ, открываемый на зафиксированный интервал времени, позвол ет существенно расширить частотный диапазон преобразовател . Формула изобретени  Преобразователь среднеквадратичес кого Значени  напр жени , содержащий электротепловой компаратор,первый из входов которого подключен к выходу источника образцового напр жени , а выход - к входу усилител  некомпенсации, переключатель,один из сигнальных входов которого соединен с общим входом устройства, дру гой сигнальный вход - с выходом усилител  некомпенсации, а управл ющий вход - с первым выходом блока управлений , генеоатор импульсов, блок сравнени ,о тличающийс  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона преобразуемого напр жени , в него введены два счетчика импульсов, триггер, широтно-импульс-. ный модул тор, два ключа и блок совпадени , причем счетный вход первого счетчика импульсов подключен к выходу генератора импульсов непосредственно , а счетный вход второго счетчика импульсов - через первый из ключей , управл ющий вход которого соединен с выходом блока совпадени ,разр дные выходы обоих счетчиков импульсов подключены к входам блока сравнени , выход которого соединен с одним из входов триггера, другой вход триггера подключен к выходу старшего разр да первого счетчика импульсов , а выход - к управл емому входу второго ключа, установленного между выходом переключател  и вторым входом электротеплового компаратора, вход сброса.второго счетчика импульсов соединен с вторым выходом блока управлени , сигнальный вход широтноимпульсного модул тора подключен к выходу усилител  некомпенсации, синхронизирующий вход - к. третьему выходу блока управлени , а выход к одному .из входов блока совпадени , другой вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Орнатский П.П. Автоматические измерени  и приборы. К., школа, 1971, с. 509-510. Uo Ux After the end of all transients, the control unit l inhibits the passage of pulses from the output of the pulse-width modulator 6 through the block 7 to the control input of the switch 8. At the same time, in the pulse counter 1 there remains a code proportional to the voltage UQC moment of establishing equality Uoe, Ue,. In the second cycle, the control unit k switches the switch 1 to a position in which a pulse sequence with an amplitude equal to the output voltage amplitude with the same constant period T specified by the control unit 1 and the pulse duration T fixed to the electrothermal comparator 3 is supplied The counter has 10 pulses at the end of the first clock cycle. The resulting closed static system tends to an equilibrium state in which the root-mean-square value of the pulse sequence becomes equivalent to the constant voltage of the source of the reference voltage source k / L -. Since in the second cycle T, T, Uo remained the same (and as at the end of the first cycle, it follows from (3) and C) that they are UO, (5) from where From expression (6) it is clear that the converter has There is a linear conversion of the rms value of the input signal into a constant voltage. The converter operates at one point of the characteristics of an electrothermal comparator. 3- Converting the uncompensation voltage to a time interval, memorizing that time interval and replacing an amplifier with an adjustable gain to a key that can be opened for a fixed time interval, allows the frequency range of the converter to be significantly extended. Claims of the RMS voltage converter containing an electrothermal comparator, the first of which inputs are connected to the output of an exemplary voltage source, and the output to the uncompensation amplifier input, a switch, one of the signal inputs of which is connected to the common input of the device, another signal input - with the output of the non-compensating amplifier, and the controlling input - with the first output of the control unit, the pulse generator, a comparison unit, characterized in that, in order to extend the frequency range is converted voltage, a further two pulse counter introduced, a trigger pulse-pulse. modulator, two keys and a coincidence unit, the counting input of the first pulse counter is connected to the output of the pulse generator directly, and the counting input of the second pulse counter through the first of keys, the control input of which is connected to the output of the coincidence unit, the bit outputs of both counters the pulses are connected to the inputs of the comparison unit, the output of which is connected to one of the trigger inputs, the other trigger input is connected to the high-voltage output of the first pulse counter, and the output to the controlled input of the second key set between the output of the switch and the second input of the electrothermal comparator, the reset input of the second pulse counter is connected to the second output of the control unit, the signal input of the pulse-width modulator is connected to the output of the uncompensation amplifier, the clock input to the third output of the control unit, and the output to one From the inputs of the coincidence unit, another input of which is connected to the fourth output of the control unit. Sources of information taken into account in the examination 1. P. Ornatsky Automatic measurements and instruments. K., School, 1971, p. 509-510. 2.Авторское свидетельство СССР № 221163, кл. G 01 R 19/26,1966.2. USSR author's certificate number 221163, cl. G 01 R 19/26,1966.
SU802940323A 1980-06-13 1980-06-13 Voltage rms value converter SU924590A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802940323A SU924590A1 (en) 1980-06-13 1980-06-13 Voltage rms value converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802940323A SU924590A1 (en) 1980-06-13 1980-06-13 Voltage rms value converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU924590A1 true SU924590A1 (en) 1982-04-30

Family

ID=20901975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802940323A SU924590A1 (en) 1980-06-13 1980-06-13 Voltage rms value converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU924590A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4149120A (en) Circuit arrangement for linearizing the output signal of a test sensor
GB2083306A (en) Method of and apparatus for converting an analogue voltage to a digital representation
SU924590A1 (en) Voltage rms value converter
US4074190A (en) Signal measuring apparatus
SU466401A1 (en) Device for measuring cryogenic temperature
SU627349A1 (en) Temperature digital meter
SU762171A1 (en) A-d-conversion method and apparatus
SU447622A1 (en) High voltage measuring device
SU901929A1 (en) Measuring converter for watt-meter
JPS5599837A (en) Automatic frequency control circuit
GB1025803A (en) Electronic frequency meter
SU705384A1 (en) Device for checking-up non-linearity of sawtooth voltage
SU789839A1 (en) Digital integrating voltmeter
SU1018242A1 (en) Hyperbolic voltage/time converter
JPS5563768A (en) Threshold voltage measuring instrument
SU1323988A1 (en) Method of measuring relative error of electrical meters and device for effecting same
SU1027534A1 (en) Digital thermometer
SU432449A1 (en) MEASURING DURATION OF PERIODIC PULSES
SU705673A1 (en) Voltage to frequency converter
SU620905A1 (en) Power meter
SU603121A1 (en) Arrangement for measuring digital-analogue converter voltage output setting time
SU794554A1 (en) Pulse voltmeter
SU725223A1 (en) Device for testing analogue-digit converters
SU559131A1 (en) Digital temperature meter
SU873407A1 (en) Device for converting voltage to digital code