Устройство для измерения действующего значения переменного напряжения

 

кт- " " нлл т нтт-.

Д у

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцналисткческии

Реслублкк " ?08244 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.11.75 (21 ) 2190030/18-21 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.80.Бюллетень М

Дата опубликования описания 08.01.80 (51)М. Кл.

6 01 Р 19/02

3Ъаударстваииьй камитет

ССОР ди делам изобретений к итирмтий (53) УДК 621.317.. 725 (088.8) (72) Авторь| изобретения

Ю. С. Мальцев, Л. И. Симонов и В. Д. Шевченко (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮКЕГО

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в вольтметрах переменного тока.

Известны устройства для измерения

5 действующего значения напряжения, в которых измеряемое напряжение и напряжение обратной связи поочередно во времени сравниваются на квадратирующем преобразователе. Сигнал рассогласования подается на синхронный детектор и усредняется интегратором, который формирует напряжение обратной связи tlj.

Недостатки таких устройств заключаются в низкой точности и в значительном времени измерения. Невысокая точность объясняется тем, что на время подключения к квадратирующему преобразователю напряжения обратной связи, измеряемое напряжение отключается, что приводит к потере полезной информации. ИнерILHoBHocTb квадратирующего преобразователя вызывает появление на его выходе низкочастотных колебаний, для сглаживания которых необходимо применять интет ратор со значительной постоянной времени, что увеличивает время измерения.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения действующего значения напряжения, содержащее ключ на входе, обеспечивающий поочередное подключение измеряемого напряжения обратной связи к квадратирующему преобразователю, синхродетектор и ингегратор. Усиленная переменная составляющая выходного сигнала квадратирующ го преобразователя поступает на вход синхродетектора, а затем сглаживается интегратором, выходной сигнал которого, промодулированный вспомогательным генератором, поступает через ключ на вход квадратирующего преобразователя (2).

Недостатки этого устройства заключаются в низкой точности, обусловленной необходимостью периодического отключения измеряемого напряжения от входа устройства. Кроме того, такое устройство имеет значительное время измерения, 708244

Устройство для измерения действующегоо значения переменного напряжения, содержащее квадратирующий преобразова55 тель с входным переключателем, управляющий триггер, а также последовательно соединенные синхродетектор, интегратор и измеритель постоянного тока, причем что связано с инерционностью известных квадратирующих преобразователей и значительной постоянной времени интегратора, необходимой для сглаживания низкочастотных колебаний выходного сигнала квадратирующего преобразователя.

11ель предлагаемого изобретения — повышение быстродействия и точности изме.рения устройства для измерения действующего значения переменного напряжения.

Для этого устройство для измерения действующего значения напряжения, содержащее квадратирующий преобразователь с входным переключателем, управляющий триггер, а также последовательно соединенные синхродетектор, интегратор и измеритель постоянного тока, причем выход интегратора через переключатель соединен со входом квадратируюшего преобразователя снабжено дополнительным квадратирующим преобразователем с дополнительным входным переключателем, сумматором и дифференцирующим устройством, причем выходы основного и дополнительного квадратирующих преобразователей через последовательно соединенные сумматор и дифференцирующее устройство подключены ко входу синхродетектора, сигнальные входы переключателей соединены попарно параллельно, а управляющие входы подключены к парафазным выходам управляющего триггера.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входные переключатели 1 и 2, квадратирующие преобразователи 3 и 4, сумматор 5, дифференцирующее устройство 6, синхродетектор

7, интегратор 8, измеритель 8 постоянного тока, управляющий триггер 10.

Сигнальные входы 11 и 12, 13 и 14 входных переключателей 1 и 2 соединены попарно параллельно. Измеряемое напряжение U< подано на сигнальные входы

11 и 12, а напряжение обратной связи ,снимаемое с выхода интегратора 8, подано на сигнальные входы 13 и 14 входных переключателей 1 и 2.

Выходы квадратируюших преобразователей 3 и 4 через сумматор 5 и диффьренцирующее устройство 6 соединены со входом синхродетектора 7, выход которого связан со входом интегратора 8. Парафазные выходы 15 и 16 управляющего триггера 10 соединены с управляющими входами входных переключателей 1 и 2.

Устройство работает следующим. образом.

10 !

B течение первого такта измеряемое напряжение U входным переключателем

l подключено ко входу квадратируюшего преобразователя 3, а напряжение обратной связи 0 через входной переключатель

2 подано на вход квадратирующего преобразователя 4.

В течение второго такта управляющий триггер 10 переключает входные переключатели 1 и 2, поэтому измеряемое напряжение U подключается ко входу квадратирующего преобразователя 4, а напряжение обратной связи Ц вЂ” ко входу ос квадратирующего преобразователя 3. Qaлее процесс периодически повторяется.

Выходные пилообразные напряжения квадратирующих предбразователей 3 и 4 суммируются сумматором 5, выходное напряжение которого поступает на дифференцирующее устройство 6. На выходе дифференцируюшего устройства 6 формируются импульсы прямоугольной формы, которые преобразуются синхродетектором 7 в напряжение постоянного тока.

Это напряжение интегрируется интегратором 8 и поступает на измеритель 9 постоянного тока и в цепь обратной связи.

Применение двух квадратируюших преобразователей с асинхронно работающими переключателями позволило исключить потери полезной информации, так как измеряемый сигнал всегда подключен к одному или другому квадратирующему преобразователю. Поскольку два квадратируюших преобразователя поочередно используются в цепи и измеряемого и опорного сигнала, то к стабильности и идентичности их характеристик не предъявляется высоких требований.

Формирование из выходного сигнала квадратируюших преобразователей с помощью диффериниирующего устройства напряжения прямоугольной формы позволяет исключить влияние инерционности квадратируюших преобразователей на время измерения и уменьшить постоянную времени интегратора. формул а изобр етения

5 708244 6 выход интегратора через переключатель ны ко входу синхродетектора, сигнальные соединен со входом квадратирующего входы переключателей соединены попарно преобразователя, о т л и ч а ю щ е е - параллельно, а управляющие входы под- о я тем, что, с целью повышения быстро- ключены к парафазным выходам управляюдействия и точности измерения, оно слаб- 5 щего триггера. жено дополнительным квадратирующим Источники информации, преобразователем с дополнительным вход- принятые во внимание при экспертизе ным переключателем, сумматором и диф- 1. Волгин Л. И. Линейные электричесференцирующим устройством, причем вы- кие преобразователи для измерительных коды основного и дополнительного квад- o приборов и систем, М., Советское Ðàратирующих преобразователей через пос- дио, 1971, с. 192-193, рис. 3.31. ледовательно соединенные сумматор и 2. Патент CIIJА % 3484705, дифференцирующее устройство подключе- кл. 328-149, опублик. 1969.

Составитель Т. Beðåìåéêèíà

Редактор Б. Павлов ТехредЛ. Алферова Корректор М. нигула.

Заказ 8477/39 Тираж 1019 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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