Измеритель эффективного напряжения

 

(1 1) 651980

Союз Советских

Социалистмчесва

Республи к (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.10.77 (23) 2534222/18-21 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано05.04.79.Бюллетень № 13

Х (51) М. Кл.

G 01 Р 19/02 гасударственный конктет

СССР

an делам изобретений и открытий (53) УДК 621,317, .7 (088.8) Пата опубликования описания 10.04.79 (72) Авторы . изобретение

В. И. Губарь и С, В. Андреев ,- -.1

If

Киевский ордена Ленина попитехнический институт им. 50-патия Вепикой Октябрьской социалистической революции (73) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к эпектроизмеритепьной технике, а именно к измерению эффективных напряжений, и может быть использовано в вопьтметрах переменного напряжения с линейной шкалой.

Известен измеритель эффективного на пряжения, содеркаший последовательно соединенные двухпопупериодный выпрями» тель, формирователь квадратичной зависимости и фипьтр. Выпрямитель выпопнен по мостовой схеме на диодах, форми рователь квадратичной зависимости имеет резистивные делители напряжения, диоды и резисторjl).

Однако это устройство имеет ограниченный динамический диапазон измеряемых сигналов (не более 20 дБ) и большую погрешность измерения из-аа изменения внутреннего сопротивления диодов при раэпичных уровнях сигналов.

Наиболее близким по технической суш ности изобретению является измеритель эффективных напряжений, содержаший посъпедоватепьно соединенные двухпопупериод2 ный выпрямитепь, формирователь квадра» тичной зависимости и фильтр, выход кото рого является выходом устройства и под кпючен к дополнительному входу формиро ватепя квадратичной зависимости. Причем

3 формирователь квадратичной зависимости имеет аппроксимируюший. каскад, выпопненный на усилителе, в цепи отрицатепт ной обратной связи которого включены параллельно и стречно друг-другу две

1О цепочки иэ поспедоватепьно соединенных резистора и диода(2).

Недостатком этого измерителя эффек тивного напряжения является погрешность аппроксимации каскада формироватепя квадратичной зависимости, Этот . недостаток устраняют увепичением числа донопнитепьных аппроксимирую» ших каскадов, что приводит к усложнению схемы формирователя квадратичной зависимости

Цепью изобретения является повышение точности измерения.

655980

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель эффективного напряжения, содержащий последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель, формирователь квадратичной завися»ости и фильтр, выход которого является выходом устройства и подключен к дополнительному входу формирователя квадратич-. ной зависимости, введены последовательно соединенные генератор линейно-изменяющегося напряжения и сумматор, другой. вход которого подключен ко входу устройства, а выход - ко входу двухполупериодного выпрямителя, причем выход фильтра соединен со входом генератора линейноизменяюшегося напряжения.

На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя эффективного напряжения, на фиг. 2 - передаточная характеристика (a) формирователя квадратичной зависимости и временная диафрагмма (6) работы данного устройства.

Измеритель эффективного напряжения содержит последовательно соединенные

25 сумматор 1, двухполупериодный выпрямитель 2, формирователь 3 квадратичной зависимости и фильтр 4, выход которого подключен к дополнительному входу формирователя 3 квадратичной зависимости, 30

Между выходом фипьтра 4 и другим входом сумматора 1 вкпючен генератор линейно-изменяющегося напряжения. Вход устройства соединен со вторым входом сумматора 1, а выход - с выходом фипьTpG 4а

Измеритель эффективного напряжения работает следующим образом.

При подаче на вход устройства напрялО жения U > на выходе сумматора 1 напряжение равно сумме напряжения U В„и пилообразного напряжения, частота которого выбрана гораздо больше, например, на порядок частоты входного напряжения Ц (фиг. 26), Амплитуда формируется генератором 5 линейно-изменяющегося напряжения из постоянного выходного нащряжении ФипьтРа 40Выхи Равна К»ОВь х, тде

К - коэффициент преобразования генератора 5 линейно-изменяющегося напряженйя.

Это суммарное напряжение через двухпо лупериодный выпрямитель 2 поступает на фориироватепь 3 квадра..тичной зависимоти, на выходе которого образуются треугольные импульсы (заштрихованную часть временной диаграммы фиг. 26). Амплитуда этих импульсов равна К U> где

К - коэффициент наклона характеристи ки формирователя квадратичной зависимости, На выходе фильтра 4 образуется постоянное напряжение ц >b х, пропорциональное плошади этих импульсов

К20в„1» ВЫх 2 где t < — длительность импульсов.

Точка излома (фиг. 2а) характеристики формирователя квадратичной зависимости 3 соответствует напряжению К„U „, которое определяется подаваемым на его дополнительный вход напряжением U>,„ поэтому с учетом геометрических соображейий (фиг. 26) можно записать вх (2) » "ВЫх где Т - длительность полупериода линей но-изменяющегося напрякения.

Из выражений (1) и (2) следует

2 к2 Ти вх

ВЫ Х 2К10 ВЫ Х

Откуда с учетом усредняюшего дейс твия фипьтра 4 получаем

К2Т вых 2К Вх т. е. постоянное напряжение на выходе фильтра 4 пропорционально эффективному значению напряжения устройства.

Как видно из выражения (3) методическая погрешность аппроксимации не входит в уравнение преобразования даже в том случае, когда квадратор содержит. только одну аппроксимирующую ячейку.

Как показал эксперимент, измеритель эффективного напряжения, выполненный согласно изобретению с тремя аппроксимирующими каскадами в формирователе квадратичной зависимости, имеет относительную погрешность не более 0,2% при максимальном пикфакторе равном двум.

В то же время известный измеритель имеет ту же самую погрешность при том же пик-факторе в случае использования десяти аппроксимирующих каскадов, формула изобретения

Измеритель эффективного напряжения, содержащий последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель, формирователь квадратичной зависимости и фильтр, 5 655980 6 выход которого является выходом устрой«нен со входом генератора линейно-измества и подключен к дополнительному входу няюшегося напряжения. формщювателя квадратичной зависимости Источники информации принятые во отличаюши йся тем,что,с внимание при экспеугизе целью повышения точности измерения, в 5 1. Волгин II, И. Линейные электричес него введены последовательно соединен- кие преобразователи дпя измерительных ные генератор линейно-нзменяюшегося приборов и снсгем. М., Советское радио", напряжения и сумматор, другой вход ко- 1971 с. 94. торого подключен ко входу устройства, а 2. Рйгмен О, Быстродействуюший иэвыход - ко входу двухлолупериодного вы-. 16 мернтель эффективного напряжения. Элекпрямителя, причем выход фильтра соеди- тропика, 1969, т. 42,.¹ 20, с. 9-13.

Составитель А. Волков

Редактор И. Марховская Техред,О. Андрейко Корректор E. Папи

Заказ 1509/35 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4