Устройство для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения напряжения. Устройство содержит детекторы 1 и 2 среднеквадратического и средневьшрямленного значений, источник 3 контролируемого напряжения, управляемый делитель 4 напряжения, вольтметр Э; делитель 7 напряжения, компаратор 8 и фильтр 9 нижних частот. Введение функционального преобразователя 10 позволяет получить погрешность не хуже заданной для заданного множества форм измеряемого напряжения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ)УБЛИК

ÄÄSUÄÄ1402951. А1 (51) 4 G 01 R 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 4099307/24-21 (22) 01.08,86 (46) )5.06.88. Бюл. У 22 (72) А.P.Øïèãåëü и С.Г.Камлет (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 945815, кл. G 01 R 19/02, 1981 °

Авторское свидетельство СССР

У 920537, кл. G 01 R 19/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕ КВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения напряжения, Устройство содержит детекторы 1 и 2 среднеквадратического и средневыпрямленного значений, источник 3 контролируемого напряжения, управляемый делитель 4 напряжения, вольтметр 5, делитель 7 напряжения, компаратор 8 и фильтр 9 нижних частот. Введение функционального преобразователя 10 позволяет получить погрешность не ху- же заданной для заданного множества форм измеряемого напряжения. 1 ил.

140295) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении среднеквадратических значений напряжения раз5 личной формы.

Цель изобретения — повышение точности измерения напряжений.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения.

Устройство содержит детектор 1 среднеквадратического значения и детектор 2 средневыпрямленного значе- 15 ния, входы которых подключены к источнику 3 контролируемого напряжения.

Выход детектора 1 среднеквадратического значения через управляемый делитель 4 напряжения соединен с вольт- 20 метром 5 постоянного тока„ зашунтированным конденсатором 6. Выход детектора 2 средневыпрямленного значения через делитель 7 напряжения подключен к первому входу компаратора 8, к 25 второму входу которого подключен выход управляемого делителя 4 напряжения. Выход компаратора 8 через последовательно включенные фильтр 9 нижних частот и функциональный преобразова- 30 тель 10 соединен с управляющим входом управляемого делителя 4 напряжения.

Устройство работает следующим образом. 35

При выбранном (фиксированном) соотношении плеч делителя 4 напряжения ! постоянное напряжение П, поступающее на вольтметр 5 постоянного тока, соответствует среднеквадратическому 40 значению контролируемого напряжения

U „ лишь для определенного ряда функций распределения входного сигнала.

B случае значительного изменения формы измеряемого напряжения величина

U уже не соответствует искомому среднеквадратическому значению U« Погрешность измерения исключают, изменяя соотношение плеч делителя 4 напряжения в соответствии с формой измеряемого напряжения. Форму определяют путем сравнения средневыпрямленного значения и оценки среднеквадратического значения контролируемого напряжения с помощью компаратора 8. Средневыпрямленное значение получается на выходе делителя 7 напряжения, оценка среднеквадратического значения на выходе управляемого делителя 4 напряжения. Соотношение этих значений называют коэффициентом формы.

Предварительно с помощью делителя

7 напряжения на входах компаратора 8 для заданной формы входного сигнала (например синусоидальной) устанавли-. вают равные напряжения. При этом на выходе компаратора 8 среднее значение напряжения оказывается равным нулю. Режим делителя 4 напряжения подбирается таким образом, чтобы выходное напряжение устройства соответствовало среднеквадратическому значению Б „. При отклонении формы входного сигнала от заданной на выходе компаратора 8 появляются импульсы, среднее значение и полярность которых определяют управляющее напряжение на выходе фильтра 9 нижних частот. Функциональный преобразователь 10 преобразует выходное напряжение фильтра 9 нижних частот, соответствующее коэффициенту формы измеряемого сигнала, в управляющее напряжение, поступающее на управляющий вход управляемого делителя 4 напряжения. Поскольку уп- равляющее напряжение соответствует коэффициенту формы, делитель напряжения изменяет коэффициент деления таким образом, что ошибка измерения минимизируется.

Амплитудная характеристика функционального преобразователя определяется следующим образом.

Из схемы устройства исключают функциональный преобразователь 10, к выходу фильтра 9 нижних частот подключают дополнительный вольтметр постоянного тока, к управляющему входу управляемого делителя 4 напряжения подключают регулируемый источник постоянного напряжения, контролируемый вольтметром.

В качестве источника 3 измеряемого напряжения подключают поочередно источники с различными формами напряжения. Для каждой формы напряжения с помощью регулируемого источника изменяют управляющее напряжение на управляющем входе делителя 4 до получения погрешности измерения, равной нулю, фиксируют значение этого напряжения, а затем фиксируют напряжение на выходе фильтра 9 нижних частот. Зависимость полученных таким образом значений напряжения на управляющем входе делителя 4 от значений напряжения на выходе фильтра 9 ниж3

140295 них частот является искомой амплитудной характеристикой функционального преобразователя 10. Функциональный преобразователь с такой амплитудной

5 характеристикой позволяет получить погрешность не хуже заданной для заданного множества форм измеряемого напряжения.

Формула изобретения

Составитель С,Рыбин

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Демчик

Редактор И.Рыбченко

Заказ 2853/35

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения, содержащее детектор сред- 1r„ неквадратического значения, вход которого подключен к входу устройства, а выход через управляемый делитель напряжения соединен с входом вольтметра постоянного тока, зашунтирован- 2р ного конденсатором, детектор средневыпрямленного значения, вход которого подключен к входу устройства, делитель напряжения, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход компаратора соединен с входом фильтра нижних частот, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен функциональный преобразователь, вход которого соединен с выхо- дом фильтра нижних частот, а выход—

"c управляющим входом управляемого де, лителя напряжения, выход управляемого делителя напряжения соединен с вторым входом компаратора, а выход детектора средневыпрямленного значения соединен с входом делителя напряжения °