Широкополосный пиковый вольтметр

Авторы патента:

G01R19/04 - измерения пиковых значений переменного тока или импульсов

Вольтметр предназначен для измерения напряжений в диапазонах крайне низких, сверхнизких, инфранизких и очень низких частот. Вольтметр содержит модулятор, к входам которого подключены источник исследуемого сигнала и генератор несущей частоты. К выходу модулятора и другому выходу генератора несущей частоты подключены два пиковых детектора. Выходы обоих пиковых детекторов подключены к входам блока вычитания. Выход блока вычитания соединен с входом измерительного прибора. Поскольку время разряда конденсатора, входящего в состав пикового детектора, подключенного к выходу генератора несущей частоты, не зависит от периода колебаний входного напряжения, полоса частот вольтметра может быть расширена в десятки раз. Оба пиковых детектора выполняются по одинаковым схемам и из одинаковых элементов, что повышает стабильность работы вольтметра. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам измерительной техники и может быть использовано для измерения напряжений в диапазонах крайне низких, сверхнизких, инфранизких и очень низких частот.

Известен вольтметр, содержащий входное устройство, усилитель переменного напряжения, детектор и измерительный прибор [1].

Однако при малых уровнях входного напряжения диод детектора работает на начальном участке своей вольтампериой характеристики, где велика нелинейность, что ограничивает чувствительность вольтметра и обусловливает неравномерность шкалы отсчета измерительного прибора.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является пиковый вольтметр [2].

Такой вольтметр состоит из усилителя исследуемого сигнала, амплитудного модулятора, генератора несущей частоты, пикового и линейного детекторов, блока вычитания и измерительного прибора.

Однако данный вольтметр обладает сравнительно узкой полосой пропускания, порядка нескольких сотен герц.

Предлагаемое изобретение направлено на расширение полосы частот вольтметра до нескольких десятков килогерц.

Это достигается тем, что в вольтметр введен второй пиковый детектор (вместо линейного), на вход которого подается немодулированное напряжение.

Блок-схема вольтметра представлена на рисунке. Вольтметр содержит усилитель 1 исследуемого напряжения, амплитудный модулятор 2, генератор несущей частоты 3, пиковые детекторы 4 и 5, блок вычитания 6 и измерительный прибор 7.

Вольтметр работает следующим образом.

Измеряемый сигнал усиливается до определенной величины усилителем 1 и затем подается на один из входов модулятора 2; на другой его вход поступает напряжение от генератора несущей частоты 3. Таким образом, измеряемый сигнал преобразуется в амплитудно-модулированное напряжение, которое воздействует на вход пикового детектора 4. Одновременно напряжение с выхода генератора 3 воздействует на вход пикового детектора 5. В результате на выходе детектора 4 образуется постоянное по величине напряжение U₁₀, пропорциональное сумме амплитуд несущего и модулирующего колебаний, а на выходе детектора 5 - постоянное напряжение U₂₀ , пропорциональное лишь амплитуде несущего колебания.

В блоке 6 осуществляется вычитание U₂₀ из U₁₀ .

Следовательно, выходной сигнал блока 6, регистрируемый измерительным прибором 7, будет пропорционален амплитуде модулирующего (т.е. измеряемого) напряжения.

Время разряда конденсатора в детекторе 5 (в отличие от линейного детектора в вольтметре-прототипе) не зависит от периода колебаний входного напряжения, в связи с чем полоса частот вольтметра может быть расширена в десятки раз. Оба детектора (4 и 5) выполняются по одинаковым схемам и из одинаковых элементов, что повышает стабильность нормальной работы вольтметра.

Источники информации

1. Мирский Г.Я. Электронные измерения. - М.: Радио и связь, 1986, с.158.

2. Авторское свидетельство СССР №789793, кл. G 01 R 19/04.

Формула изобретения

Широкополосный пиковый вольтметр, содержащий амплитудный модулятор, к одному из входов которого подключен генератор несущей частоты, а к другому - источник исследуемого сигнала, пиковый детектор, который подключен к выходу модулятора, и измерительный прибор, отличающийся тем, что в вольтметр введен второй пиковый детектор, вход которого подключен к выходу генератора несущей частоты, выходы обоих детекторов подключены к соответствующим входам блока вычитания, а выход последнего соединен со входом измерительного прибора.

РИСУНКИ

Изобретение относится к радиолокационной телевизионной и измерительной технике

Способ работы датчика для измерения импульсного однополярного тока // 2207577

Изобретение относится к способам работы датчиков тока с гальванической развязкой без дополнительного питания и может использоваться как способ работы датчика для измерения импульсного однополярного тока

Способ выполнения пояса роговского // 2205412

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерениям больших постоянных и переменных токов

Устройство для распознавания образов и подсчета критических выбросов или провалов напряжения и определения суммарного времени отказов электрооборудования // 2193230

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и предназначено для выявления и подсчета выбросов или провалов напряжения, длительность превышения которыми различных уровней анализа больше заданных критических значений, а также определения суммарного времени пребывания электрооборудования в нерабочем состоянии при нестационарном напряжении в электрической сети

Преобразователь переменного напряжения в постоянное // 2178891

Изобретение относится к области измерительной техники, касается, в частности, преобразователей переменного напряжения в постоянное на основе термопреобразователей, и может быть использовано в радиотехнике, энергетике и в автоматике

Способ контроля токораспределения по комплектам щеток узла токосъема электрической машины и устройство для его осуществления // 2178609

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к измерениям характеристик электрических машин, и может быть использовано для постоянного контроля качества работы щеточно-контактных аппаратов в электрических машинах

Бесконтактный измерительный преобразователь тока // 2168182

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерениям переменных и импульсных токов в электроэнергетике

Измерительный преобразователь переменного тока // 2127887

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерению переменных токов в электроэнергетике

Устройство для измерения размаха периодического сигнала треугольной формы // 2081422

Изобретение относится к измерительной технике

Датчик-селектор импульсного знакопеременного тока // 2078347

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, работающих на нагрузку с противо ЭДС и формирующих в цепи нагрузки импульсный знакопеременный ток, например, в устройствах для заряда аккумуляторных батарей, асимметричным током

Пиковый детектор // 2409818

Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано в качестве многофункционального пикового детектора

Пиковый детектор // 2506598

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и силовой техники для детектирования, а также для определения канала с экстремальным напряжением и его полярности. Техническим результатом заявленного изобретения выступает расширение функциональных возможностей, за счет изменения структуры схемы и введения дополнительных элементов происходит выделение не только максимального пикового значения из k входных каналов, но и полярности и номера канала с максимальной амплитудой. Технический результат достигается благодаря тому, что пиковый детектор содержит шину питания, две входные шины, два блока сравнения напряжений и сравнения токов, аналоговый ключ, n-p-n-транзистор, конденсатор, резистор, повторитель напряжения, первую выходную шину, второй резистор, первый диод, управляющий вход, четыре вторых диода, четыре схемы задержки импульса, вторую выходную шину, третий резистор, логический элемент ИЛИ, формирователь коротких импульсов, четыре RS-триггера, преобразователь кода в напряжение. 2 ил.

Быстродействующий измеритель амплитуды квазисинусоидальных сигналов // 2624413

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к непрерывным измерениям с высокой точностью текущих значений амплитуды низкочастотных синусоидальных сигналов, достаточно медленно изменяющихся во времени по амплитуде и частоте. Быстродействующий измеритель амплитуды квазисинусоидальных напряжений содержит двухполупериодный выпрямитель входного квазисинусоидального напряжения, однополярный аналого-цифровой преобразователь и устройство управления на базе микроконтроллера. Дополнительно введены пиковый детектор и разрядный ключ. В устройство управления записана программа выдачи сигналов чтения данных в аналого-цифровой преобразователь и сигнала управления разрядным ключом в моменты времени, определяемые заданными условиями. Технический результат - повышение точности измерения амплитуды квазисинусоидального сигнала за счет устранения апертурной погрешности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ релейной защиты трансформатора // 2643779

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности разграничения режимов повреждения трансформатора и альтернативных им режимов. Согласно способу релейной защиты трансформатора осуществляют наблюдение токов и напряжений на зажимах его обмоток, преобразование наблюдаемых величин в двумерные сигналы, обучение релейной защиты от первой имитационной модели трансформатора, воспроизводящей режимы короткого замыкания в его обмотках, от второй имитационной модели, воспроизводящей режимы насыщения магнитопровода трансформатора, и от третьей имитационной модели, воспроизводящей режимы внешней сети, раздельного отображения множеств режимов первой, второй и третьей имитационных моделей в виде соответственно первой, второй и третьей областей на плоскостях двумерных сигналов. Производят срабатывание прошедшей обучение защиты наблюдаемого трансформатора, если по меньшей мере один замер отображается в соответствующей первой области, но при этом не каждый двумерный сигнал отображается в соответствующей второй или третьей области, и при формировании двумерных сигналов используют напряжения намагничивания обмоток, которые в свою очередь формируют в передающих моделях обмоток, где преобразуют ток и напряжение на зажимах каждой обмотки в соответствующее напряжение намагничивания. 1 з.п. ф-лы, 24 ил.

Асинхронный пиковый детектор // 2646371

Изобретение относится к области измерительной техники. Технический результат заключается в повышении надежности асинхронного пикового детектора в режиме разряда запоминающих конденсаторов. Асинхронный пиковый детектор содержит аналоговый вход (1) и аналоговый выход (2), первый (3) прецизионный выпрямитель, первый (6) запоминающий конденсатор, второй (7) прецизионный выпрямитель, второй (10) запоминающий конденсатор, первый (11) электронный ключ, второй (12) электронный ключ, управляющий генератор импульсных сигналов (17), первый (18) согласующий каскад, второй (19) согласующий каскад, причем в качестве первого (18) и второго (19) согласующих каскадов используются соответствующие дополнительные прецизионные выпрямители (18) и (19), выходы которых (20) и (21) соединены с аналоговым выходом устройства (2), причем первый (11) и второй (12) электронные ключи обеспечивают выключение первого (3) и второго (7) прецизионных выпрямителей на время разряда первого (6) и второго (10) запоминающих конденсаторов. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.