Устройство для определения постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Устройство содержит интегратор 1 и сумматор 7. Введение интеграторов 2,3 и 8, перемножителя 4-6, генератора 9 пилообразного напряжения и образование новых функциональных связей повьшают точность определения постоянного напряжения при наличии в исследуемом сигнале помех. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (и) (51) 4 (01 К 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОЬУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4058133/24-21 (22) 16.04.86 (46) 07.05.88. Бюл. В 17 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлект. роники (72) С.И. Богомолов (53) 621 317.311(088.8) (56) Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы — Киев: Вища школа, 1980, с. 433.

Авторское свидетельство СССР

У 705351, кл. (r 01 R 19/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Устройство содержит интегратор и сумматор 7.

Введение интеграторов 2,3 и 8, перемножителя 4-6, генератора 9 пилообразного напряжения и образование новых функциональных связей повышают точность определения постоянного напряжения при наличии в исследуемом сигнале помех. 1 ил.

1394150 (5) е (Я(-.)1 = — „ IU +

Ф

5,() о

+, 7„cos (о„t

9\ 1

«(«itt(a„t +«(«) v.

6. ь=(("п (1) 40

+(p )) dc — sin(g)ф

И зобретение относится к измерительной технике и может быть использовао в радиотехнике при измерении поотоянного напряжения в присутствии г1омех. (Целью изобретения является повышение точности определения величины постоянного напряжения при наличии в исследуемом сигнале помех. 10

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для определения постонного напряжения содержит подключен<е к входу устройства последователь в 15 о соединенные интеграторы 1-3, пеемножители 4-6, сумматор 7 и интегатор 8, выход которого является выодом устройства, а вторые входы пеемножителей 4-6 подключены к выходу генератора 9 пилообразного напряжения, а второй, третий и четвертый входы сумматора 7 подключены к выхоIpaM соответственно перемножителей

4 и 5 и интегратора, 25

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает ис1 следуемый сигнал S(t) = U + QV„ и

cos (v„t+V„),в котором следует определить величину постоянного напряжения U. На выходе интегратора 1 исследуемый сигнал принимает вид где V„, я„и с „- амплитуда, частота и фаза спектральных составляющих помехи.

С выхода интегратора 1 напряжение

Б поступает на интегратор 2, на вы1 ходе которого сигнал может быть описан выражением

Ь

S«(t) — J Б, (e)d« = — } о о

-««-(«1Л(Ы««««««) ttltlt(t)} Ы

Ut V„ — — 2 Д,cos(Q„t +(„) +

ОО Ч О:» у

+ 2 „ ) — -- созе„— 2t,. " csin(p„.(2)

„,.у„т„„; йт

С выхода интегратора 2 напряжение

S поступает на интегратор 3, на выходе которого преобразуется к виду

3 S 1.17

Т Т3 Т с (t) = — S (т)1(— f о

С «» (ХЪ

2 —, cos (g„ t +Ц) ) + 2 cos(1„—, у „т, „ 1 () О:»

sin(Ñ ),t +Q>) + 6 > sin(1)n+

Ь Н „.1 Озт

О(» v ot»

+ б, т icos(g„- 3t, " sincp„ (3) (.Т = Т

Напряжение Б с выхода интегратор ра 3 поступает на первый вход с коэффициентом передачи 1/60 сумматора 7 и на первый вход перемножителя 4„ на второй вход перемножителя 4 с выхода генератора 9 пилообразного напряжения поступает напряжение

S (t) = - /Т .

9 (4)

На выходе перемножителя 4 формируется напряжение, пропорциональное произведению сигналов с выходов, соответственно интегратора 3 и генератора 9 4 (t) Sg(t) Sq (t) °

Напряжение 8,1 с выхода перемножителя 4 поступает на первый вход с коэффициентом передачи l/5 сумматора 7. На второй вход перемножителя 5 с выхода генератора 9 поступает напряжение S9. В результате на выходе перемножителя 5 формируется напряжение (() S< (t) . (6)

Напряжение Яэ с выхода перемножи« теля 5 поступает на первый вход перемножителя 6 и на третий вход с коэффициентом .передачи 1/2 сумматора 7.

На второй вход перемножителя 6 поступает сигнал S с выхода генератора 9, в результате на выходе перемножителя

6 формируется напряжение

S, (t) - Ss (t) S, (t). (7) Напряжение Ss с выхода перемножителя 6 поступает на четвертый вход с коэффициентом передачи 1/3 сумматора 7. Таким образом, напряжение на выходе сумматора 7 равно сумме напряжений с выхода интегратора 3, перемножителей 4-6 с весами, равными, соответственно, 1/60, 1/5, 1/2, l/3 з

139 (), Д )». Ф(t)+ 5(t) б(t) 4150 ны (13) Устройство для определения постоян40 ного напряжения, содержащее первый интегратор и сумматор о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности определения величины постоянного напряжения, между вхсфом

45 устройства и входом интегратора введены последовательно соединенные три дополнительных интегратора, три перемножителя и генератор пилообразного напряжения, вторые входы перемножите50 лей объединены и подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, а выходы третьего дополнительного интегратора и каждого из перемножителей подключены к соответствующим входам

55 сумматора, а выходом устройства является выход первого интегратора. (12) ВНИИПИ .Заказ 2217/42 Тираж 772

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Выражение (8) с учетом соотношений (4) — (7) принимает вид S, (t) te tsar

$ ((-) — — — + — ) ь ()) 60 5Т 2Т 3Т

Напряжение S с выхода сумматора поступает на вход интегратора 8, на выходе которого напряжение S к концу интервала интегрирования Т принимает значение т

S (Т) — ) S (t) dt — J S (t)

60 (60 Г

8 Т 1 т Т 1 60 Ф е. о — +—

5Т 2Т 3T (10)

Подставляя в выражение (10) значение S (t), из выражения (3) имеют

60 (Ut Vh

5в(Т) = j — ò, — 6, — —,й.п((о„t + о

) )=())

Ч7) ° Ч 7)

+Чп) + 6+»sin(f„». 6 Š— хрсозЧ„ат " ыТ вЂ” —,)Ос.

Подставив интеграл (11) в виде суммы интегралов, каждый из которых сводится к табличному, после несложных преобразований и интегрирования имеют

S8(T) = — — — + 6 -,- сов(а„Т +

О07

+g„) — cost)„) — 72 — "T(s(n(co„T +

h=i

СО

tq„) + sino() — 360 — -"-(сов(и T +

) 7

+((Ä) + cosy)- 720 — —,(sin(co„T +

T) =! 7)

К(„) — я in tP„) .

Первое слагаемое в правой части выражения (12) несет информацию о величине постоянного напряжения исследуемого,сигнала. Остальные слагаемые

1 в правой части выражения (12) характеризуют погрешность определения постоянного напряжения предлагаемым способом. Из анализа выражения (12) следует, что при времени измерения, превышающем длительность периода наиболее низкочастотной составляющей помехи, относительная noгрешность

5 определения постоянного напряжения данным способом не превьппает величи10

Кроме того, уменьшение погрешности определения постоянного напряжения в присутствии помех достигается за счет такой обработки сигнала, которая,позволяет скомпенсировать на

15 выходе устройства составляющие по1 V V грешности вида V/þТ, (дтт я Т на выхоце такого устройства имеются лишь составляющие погрешности вида

Ч 7 Ч V у4Т4 д5Т (о6Т д)Т(7

6 в величина которых при р Т 2 (значительV

25 но меньше составляющих вида— (дТ

Любые изменения в обработке сигнала приводят к изменению в выходном напряжении устройства относительного уровня различных со30 ставляющих погрешностей и в конечном итоге не приводят к полной комV пенсации составляющих вида

V V

g1Т2 3 ГАУЗ ТЗ

35 .

Формула изобретения