SU723601A1 - Электронный интегратор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электронной измерительной технике, в частности к электронньом интеграторам медленно измен ющихс  сигналов. Известны электронные интеграторы содержащие интегрирующий решающий усилитель, к выходу которого подключен управл ющий элемент переключакице го устройства, источники эталонного и измер емого напр жени  и хронометр Переключающее устройство выполнено в виде электромагнитного реле, обмотка которого  вл етс  управл ющим элементом переключающего участка 1 и 2. Недостаток их .заключаетс  в увеличении погрешности интегрировани  при уменьшении величины измер емых сигналов. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  электронный интегратор, содержащий интегрирук ций усилитель, источник входного напр жени  и источник эталонного напр жени , одноименные полюсы которых через размыкающие контакты контактной группы с динены Со входом интегрирующего уси лител , другой полюс источника эталонного напр жени  подключен к за ,мыкающему контакту контактной группы ,хронометр,разделительный диод и блок управлени  контактной группы 3, Недостатком интегратора  вл етс  неточность инт рировани  при малой величине входного сигнала. Цель изобретени  - повышение точности интегрировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электронный интегратор введены дополнительный интегрирующий усилитель , компаратор и. источник {.опорного напр жени , подключенный к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом дополнительного t интегрирующего усилител , выход компаратора через разделительный диод соединен со входами хронометра и блока управлени  контактной группы, а вход дополнительного интегрирующего усилител  подключен к выходу основного интегрирующего усилител . Наличие нового узла и новых св зей обеспечивает получение близкого к нулю значени  среднего напр жени  на выходе основного интегрирукадего усилител  на прот жении каждого цикла интегрировани  (кроме последнего). Тем самым существенно снижаетс  погр еи1ность интегрировани .

На фиг. 1 изображена блок-схема электронного интегратора на .фиг. 2 - временные диаграммы сигналов в отдельных узлах интегратора:

а)входное напр жение;

б)напр жение на выходе основного интегрирующего усилител ;

в)напр жение на выходе дополнительного интегрирующего усилител  (Uon - напр жение опорного источника);

г)напр жение на выходе компаратора .

Интегратор содержит последователно соединенные основной интегрирую/щий усилитель 1, дополнительный интегрирующий усилитель 2 и компаратор 3. компаратор выполнен в виде решающего усилител  с двум  входами к одному из которых пoдклю Ieн источник 4 опорного напр жени . На выходе компаратора 3 через разделительный диод 5 включены хронометр б и блок 7 управлени , обмотка элекромагнитного реле контактной группы 8. Источник 9 входного напр жени  и источник 10 эталонного напр жени , превосход щий его по величине напр жени , соединены друг с другом встречно (одноименными полюсами). Переключающий контакт контактной группы 8 соединен со входом основного интегрирующего усилител  1, замыкающий контакт контактной группы 8 - с источником 10 эталонного напр жени , а размыкающий контакт - с одноименными полюсами источников эталонного и входного напр жений.

В начальный момент работы интегратора напр жение на выходе компаратора 3 отрицательное (фиг. 2г), так как на один из его входов (инвертирующий ) подано положительное напр жение U источника 4 опорного напр жени , а напр жение на другом входе равно нулю. Разделительный диод 5 заперт отрицательным напр жением на выходе компаратора 3, ток .через обмотку 7 не протекает и входное напр жение (фиг. 2 а) через контактную группу 8 поступает на входосновного интегрирующего усилител  1. Напр жение на выходе усилител  1 увеличиваетс  по абсолютной величине (фиг.. 26) , Одновременно увеличиваетс  и напр жение на выход дополнительного интегрирукадего усилител  2 (фиг. 2в). Когда оно достинет величины напр жени  источника 4 опорного напр жени  U (напр жение на выходе усилител  1 в этот момент равно Ц. а напр жение на выходе компаратора 3 (фиг. 2г) измен ет свою пол рность и разделительный диод 5 открываетс . Увеличение тока через обмотку 7 приводит к переключению контактнойгруппы 8. В результате этого на вход усилител  1 поcTyfideT разность напр жений источников 9 и 10. и напр жение на выходе усилител  1 начинает уменьшатьс  по абсолютной величине (фиг. 26), переходит через нуль и снова начинает увеличиватьс . Напр жение на выходе усилител  2, пропорциональное интегралу напр жени  на выходе усилител  1, сначала возрастает (до момента перехода через нуль напр жени  на выходе усилител  1), а потом начинает уменьшатьс  (фиг. 2в). Когда оно вновь достигнет величины И (напр жение на выходе усилител  1 при этом равно ,) , напр жение на выходе компаратора 3 измен ет знак (фиг. 2 г), разделительный диод 5 запираетс  , протекание тока через обмотку 7 реле прекращаетс  и контактна  группа 8 отключает источник 10 эталонного напр жени . Далее описанные процессы повтор ютс  циклически. Величину интеграла оценивают по суммарной длительности импульсов, поступающих на вход хронометра 6 через разделительный диод 5 и равных длительности включени  источника 10 эталонного напр жени .

Среднее значение напр жени  на выходе основного интегрирующего решащего усилител  1 (фиг. 26) за каждый полный цикл интегрировани  точно равно нулю (площади одинаково заштрихованных треугольников равны). Поэтому методическа  погрешность интегратора равна нулю на прот жении всех полных циклов интегрировани , кроме последнего , в котором среднее значение напр жени  на выходе усилител  1 в общем случае не равно нулю ввиду произвольности момента окончани  интегрировани . Легко показать, однако что по своему вли нию на результат интегрировани , методическа  погрешность последнего цикла уменьшаетс  J число раз,равное числу циклов. Нетрудно также видеть, что медленные изменени  уровн  срабатывани  компаратора 3, управл ющего переключением контактной группы 8, приводит только к совместному пропорциональному изменению величин V и UOTO, а среднее значение напр жени  на выходе усилител  1 за цикл интегрировани  остаетс  равным нулю.

В интеграторе блок управлени  (обмотка реле) контактной группы подключен к выходу дополнительного инт1егрирующвго усилител  через усилитель (компаратор), что позвол ет выбирать напр жение .срабатывани  переключающего устройства независимо от параметров обмотки реле. Возможно также (дл  упрс цени  интегратора) подключение обмотки реле к выходу дополнительного интегрирующего решакицего усилител  через некоторый пороговый элемент, например - стабилитрон , напр жение стабилизациикоторого и будет определ ть напр жение

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электронный интегратор, содержащий источник входного напряжения и источник эталонного напряжения, одноименные полюсы которых через размыкающие контакты контактной группы соединены со входом интегрирующего замыкающему контакту контактной группы, хронометр, разделительный диод и блок управления контактной группы, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены дополнительный интегрирующий усилитель, компаратор и источник опорного напряжения, подключенный к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом дополнительного интегрирующего усилителя, выход компаратора через разделительный диод соединен со входами хронометра и блока управления контактной группы, а вход дополнительного интегрирующего усилителя подключен к выходу основного интегрирующего усилителя.