Способ измерения амплитуды синусоидального напряжения

 

Союз Советскик

Социалмстичккик

Рклублмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ау, (22) Заявлено 170177 (23) 2442741/18-21 с присоединением заявки М

<щ 789792 (51) М. Кл.з

G 01 R 19/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открыти Ii.(23) Приоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень Мо 47

Дата опубликования описания 2 31 280 (53}УДН 621.317..326(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ì. Мелик-Шахназаров и Г.А. Шаповалов I .

1

Московский ордена Трудового Красного Знамени нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина (71) Завеитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ

СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению амплитуды переменного напряжения.

Известен способ измерения амплитуды синусоидального сигнала, согласно % которому иэмеряеь ый сигнал выпрямляют, а затем при помощи фильтра выделяют постоянную (или же низкочастот ную) составляющую измеряемого сигнала. Об амплитуде синусоидального ты напряжения судят по величине сигнала, пропорционального этой амплитуде (1).

Недостатком этого способа измерения является низкое быстродействие, так как процесс выделения фильтром низкочастотной (постоянной) составляющей является инерционным процессом. Для выделения полезного сигнала необходимо время, равное приблизительно 8-10 периодам синусоидального 29 сигнала.

Известен также способ измерения амплитуды синусоидального напряжения, основанный на дискретизации 25 мгновенных значений напряжения (2).

Данный способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению. 30

Однако точность и помехозащищенность известного способа невысоки.

Цель изобретения - повышение точности и помехоэащищенности.

Укаэанная цель достигается тем, что измеряемый сигнал сдвигают по фазе на 90о, определяют значения измеряемого и сдвинутого сигналов в дискретные моменты времени, полученные значения измеряемого сигнала умножают на синус, а значения сдвинутого сигнала — на косинус текущего дискретного значения фазового сдвига, при этом искомое значение амплитуды определяют как сумму этих произведений °

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов.

Устройство состоит из фазосдвигающего блока 1, импульсных ключей .2 и

3, коммутируемых с частотой fz, запоминающих элементов 4 и 5, синусного

6 и косинусного 7 преобразователей, сумматора 8.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое напряжение U сдвигается на 90 фаэосдвигакщим блоком 1.

789792

Формула изобретения (ои(а; ч) - 040;-ч)), где

6. = —.

2.Г(1 . к

М е Му 3(а

В момент прихода импульса с частотой f импульсные ключи 2 и 3 кратко-, временно открываются, пропуская дискретные значения измеряемого и сдвинутого на 90 сигналов на запоминающие элементы 4 и 5. Импульсы с частотой Г„ коммутируют также синусный б и косинусный 7 преобразователи, синхронизируемые измеряемым, и квадратурным по отношению к измеряемому напряжениями. Результирующее напряжение 0и получают на выходе сумматора 8.

Как видно из фиг. 2 а и 6 измеряемый сигнал 0в= U> siп(uut + Ч ) сдвигают по фазе на 90 (j U„ ), определяют значения каждого из этих двух сигналов (ординаты на фиг. 2 а и б) в дисктретные моменты времени

К вЂ” кратность частоты коммутации частоте Г измеряемого сигнала, — 1, 2, 3, Полученные значения первого сигнала умножают на синус текущего дискретного значения фазы

U„(9<+ М)ЗА(6„+м =U„-з1и (g.++%)-=

= — "ф .(-coax(a,. ° е))

Значения второго сигнала умножают на косинус этой же фазы

jU„(Q,.+ч) cos(g, ч)=о„сов (9,.+ч)= (1+ С051(9, Ч))

Результирующее значение получают как сумму этих двух произведений

U„(9<+ V)= О„Р„-+М)МпР,,+ )+

+ +j ц„(д„.++v)@os jg„. ++й ) = „

Таким образом, предлагаемый способ измерения амплитуды синусоидального напряжения вследствие описанной последовательности действий обеспечивает более высокую точность и помехозащищенность. В этом случае нет необходимости отфильтровывать переменную составляющую, а точность и помехозащищенность повышаются также вследствие получения информации

® в импульсном виде.

Способ измерения амплитуды синусоидального напряжения, основанный на дискретизации мгновенных значений напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше-. ния точности и помехозащищенности, Я измеряемый сигнал сдвигают по фазе на 90О, определяют значения измеряемого и сдвинутого сигналов в дискретные моменты времени, полученные значения измеряемого сигнала умножают на синус, а значения сдвинутого сигнала — на косинус текущего дискретного значения фазового сдвига, при этом искомое значение амплитуды определяют как сумму этих © произведенийИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. япушкинский Г.В. Электрические и радиотехнические цепи. Л., ЛГУ, 1972, с. 108.

2. Гитис Э.И. Преобразователи .информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергия", 1975, с. 344-346.

789792

)У

uÌ 13 йв 9; 2

J4uГбйп ИЫ (61 43

"и ЕФсЗ

Составитель 5..Дарчинянц редактор В.Данко Техред T,Èàòî÷êà Корректор О. Билак, Ф

Заказ 9027/40 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ 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