Устройство для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения

 

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6Ц Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 010&76 (2Ц 236s199/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (43) Опубликовано 050378. Бюллетень pk 9 (51) М. Кл.

501 Я 19/02

:;: И(ЩИ69ИИ3 НИРВАН

8мю Ми ист в И60 в Ила ю3 иый

I ИН ИФ (5З) УДК 621.317.7

<О88.8) (45) Дата опубликования описания 180278 (72) Автори изобретения

В. В. Попов, E. П, Фастовец и В. М. Логинов

Минский радиотехнический институт (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение может быть использова. но в радиотехнических устройствах, в частности, в измерительных устройствах радиоаппаратуры различного назначения. 6

Известны устройства для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения со скользящим смещением для измерения, истинного среднеквадратичного значения 10 сигнала с большим коэффициентом амплитуды (пикфактором), которые состоят из двухполупериодного выпрямителя, делителя напряжения и диодно-резисторных цепочек, которые )5 подключены к фильтру низких частот

{усредняющему конденсатору) (1)

Для повышения точности при образовании плавающей среднеквадратичной параболы в таких детекторах уве- QO личивают число диодно-рези торных цепочек, посредством которых формируется необходимая параболическая . кривая среднеквадратичных значений, а также увеличивают постоянную вре- 5 мени низкочастотного фильтра ° При этом применяют высокоомные резисторы, так как применение конденсаторов больших емкостей нежелательно из-за их больших габаритов и больших динамических погрешностей. Делитель напряжения, к которому подключают диодно-реэисторные цепочки, имеет ступенчатый коэффициент деления, который повышается по мере усиления входного сигнала и подключения все большего числа диодно-резисторных цепочек, т.е. по мере подключения последующих диодно-резисторньлс цепочек уменьшается подавае- мый на них сигнал. В связи с этим для сохранения точности приходится усиливать входной сигнал, поднимая весь диапазон детектирования в высо ковольтную область.

Однако сигналы с большим коэффициентом амплитуды регистрируется с низкой степенью точности. Расширение диапазона детектирования в высоковольтную область дает лишь частичный эффект, так как при этом необходимо увеличивать число усилительных каскадов непосредственно перед детектирующим устройством, применять более высоковольтный источник питания, что приводит к увеличению габаритов, веса и, в конечном счете, к удорожанию всего устройства.

596887

При изменении тока изменяется коэффициент параболы, она перемеЯ щается. При этом точки перегиба перемещаются по лучам, исходящим из начала координат, так, что значение напряжения и тока в этих точках изменяется во столько раз, во сколько изменяется ток генератора, Наклон же аппроксимирующих отрезков постоянен, т.е. они остаются параллельными самим себе.

Поскольку ток генератора является

30 функцией выходного напряжения, коэффициент параболы изменяется пропорционально выходному напряжению операционного усилителя 4, т.е. на выходе усилителя имеется среднеквадра35 тичное значение выходного сигнала.

Таким образом, цель достигается тем, что делитель напряжения практически не ослабляет входного сигнала, так как сопротивление генеЩ ратора тока значительно больше сопротивления делителя напряжения.

Формула .изобретения

Наиболее близко к предлагаемому устройство для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, содержащее реэисторный делитель напряжения, к соответствующим выводам которого подключены выход выпрямителя и входы аппроксимирующих цепей, первая из которых содержит резисторы, а остальные последовательно соединенные резистор и диод, усилитель постоянного тока, в обратную связь которого параллельно включены резистор и конденсатор (2)

Недостатком известных устройств является невысокая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения истинного среднеквадратичного значения при детектирова,нии сигнала с большим коэффициентом амплитуды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения среднеквадратичного значения пере менного напряжения, содержащем, резисторный делитель напряжения, к соответствующим выводам которого подключены выходы .выпрямителя и входы аппроксимирующих цепей, первая из которых содержит резистор, а остальные — последовательно соединенные резистор и диод, усилитель постоянного тока, в обратную связь которого параллельно включены резистор и конденсатор, между выходом операционного усилителя и выводом последнего плеча делителя напряжения включен генератор тока, выходы всех аппроксимирующих цепей подсоединены к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого связан с общей шиной устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит выпрямитель 1, делитель напряжения 2, аппроксимирующие цепи 3 - Эд, операционный усилитель 4, охваченный петлей отрицательной обратной связи, состоящей из резистора 5 и конденсатора 6, . генератор тока 7.

Входной сигнал подается на выпрямитель 1, который подает на делитель напряжения 2 положительное напряжение и является в схеме источником напряжения. Генератор тока 7 создает в делителе .ток. Таким образом, напряжение на входе делителя определяется исключительно выпрямителем, а ток через делитель — генератором тэка.

При постоянном токе генератора передаточная характеристика делителя напряжения представляет собой ломаную прямую, аппроксимирующую квадратичную параболу. Вид квадратичной параболы определяется соотношениями резисторов делителя и сопротивления5 ми диодио-Реэисторных аппроксимирующих цепочек. При этом напряжение точек перегиба определяется соотношениями номиналов резисторов делителя, а наклон аппроксимирующих

1р отрезков — резисторами аппроксимирующих цепочек 31 — 3 и, т.е., меняя определенным образом номиналы этих резисторов, можно получить аппроксимацию любой функции, в том числе

15 и необходимой среднеквадратичной параболы.

Устройство для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, содержащее резисторный делитель напряжения, к соответствующим выводам которого подключены выход выпрямителя и входы аппроксимирующих цепей, первая из которых содержит резистор, а ;остальные— последовательно соединенные резистор и диод, усилитель постоянного тока, в обратную связь которого параллельно включены резистор и конденсатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, 6О между выходом ° операционного усилителя и выводом последнего плеча делителя напряжения. включен гене ратор тока, выходы всех аппроксимирующих цепей подсоединены к инв р-

65тирующему входу операционного усилите596882

Составитель В. Баганов

РЕДантОР Б. ФЕДОТОВ ТЕХРЕД А.Богдан КОРРЕКТОР H. ГОКСИЧ

Заказ 1130/43

ЦНИИНИ

Тираж 1312 Подписное

Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раусшкая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ля, неинвеитирующий вход которого связан с общей шиной устройства.

Источники .ннФормации, принятые во внимание при экспертизе:

1.С-Я.МаЬмпам "А1гие %МЬ ЗпЫ ивпеМ В и-, eC and Kjaev Тесйм саф кеч1ечч, 443,4959.

Й. 3.А.Hangmen к МЭ-Rectif iers "B Cand Kjaе|.Tecbwicat review, И2,4972.