Способ измерения повторяющихся сигналов переменного напряжения малой длительности и устройство для его осуществления

 

Союз Советскик

Соцналистическик

Респубпнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 090479 (21) 2775144/18-21 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Опубликовано 070882, Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 070882 !

<>949523 л

4 ..l —,—: г

",Ф

Р М К з

G 01 R 19/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317..7(088.8) (72) Авторы изобретения

f

Ф н р (71) Заявитель проныиленностн (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ СИГНАЛОВ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ МАЛОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения переменного напряжения малой длительности.

Известен способ для измерения сигналов переменного напряжения малой длительности, реализованный стрелочным электростатическим прибором, который заключается в том, что стрелку прибора удерживают в отклоненном под действием электрического сигнала состоянии при помощи накопленной энергии конденсатора, включенного в электрическую цепь рамки со стрелкой (1) .

Недостатком способа является то, что стрелка не достигает деления шкалы, соответствующего истинному значению измеряемого сигнала иэ-за большой длительности заряда емкости, что вносит погрешность в процесс измерения °

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения переменного напряжения, реализованный в устройствах с магнитно-электрической системой и выпрямительным устройством, при котором поступающий сигнал переменного напряжения выпрямляют и преобразуют во вращательное движение индикаторной стрелки относительно шкалы прибора и по положению стрелки судят о величине напряжения или тока измеряемого сигнала (2) .

Недостатком способа является то, что при малой длительности сигнала стрелка в силу инерционности поворотной системы рамка - стрелка не успевает занять положение на шкале, соответствующее истинному средневыпрямленному значению величины сигнала, которое она заняла бы при длительном протекании сигнала той же амплитуды и частоты. Кроме того, в условиях, когда измерение при длйтельной подаче высокого напряжения недопустимо, так как при этом создается опасность электропоражения персонала и взрывоопасность в условиях горных предприятий, и требуется подача периодически повторяющихся сигналов малой длительности (до

0,1 с) с большим периодом повторения (2-10 с), использование известного способа измерения непригодно.

Целью изобретения является повышение точнбсти измерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения пов949523 торяющихся сигналов переменного напряжения малой длительности, при котором величина измеряемого сигнала определяется по отклонению стрелки выпрямительного прибора, фиксируют отклонение стрелки при каждом ее перемещении, пока отклонение стрелки не уменьшается до половины цены деления шкалы, а по последней достигнутой стрелкой отметке шкалы судят о величине измеряемого сигнала. о

Способ осуществляется устройством, содержащем магнитную систему, подпружиненную рамку со стрелкой, шкалу с ограничителями крайних положений стрелки и диод, включенный в цепь рамки, в который введен связанный с ограничителем исходного положения стрелки регулятор с ручкой, а сам ограничитель выполнен с возможностью перемещения вдоль шкалы. о

На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства, реализующего данный способ; на фиг.2 — схема положения подвижного ограничителя исходного положения стрелки, отклоняющейся под действием повторяющихся сигналов переменного напряжения малой длительности °

Устройство содержит неподвижную магнитную систему 1, в магнитном поле которой размещена рамка 2 с возвратной пружиной 3, жестко закрепленная на поворотной оси 4, стрелку 5, шкалу 6 с двумя ограничителями 7 и 8 крайних положений, диод 9,последовательно включенный в электричес-3

-35 кую цепь рамки 2.

В устройство введен регулятор, а ограничитель исходного положения стрелки выполнен подвижным вдоль шкалы. Ограничитель 7 исходного по- 40 ложения стрелки установлен на оси

10 вращения, на которои закреплена ручка регулятора 11, выведенная на внешнюю часть прибора.

На фиг.2 позициями A и В показаны 45 промежуточные отклонения стрелки 5 относительно шкалы 6 и соответствующие положения подвижного ограничителя 7 исходного положения стрелки 5.

Позициями 0 и С обозначены соответствеино нулевое и средневыпрямленное значения измеряемого сигнала переменного напряжения, фиксированные стрелкой 5 и подвижным фиксатором 7. 55

При поступлении сигнала малой длительности на вход электрической цепи рамки 2 через диод 9 сигнал выпрямляют и преобразуют во вращательное движение рамки 2 со стрелкой 5.

Прн этом рамка преодолевает сопротивление возвратной пружины 3 и поворачивается вокруг оси 4 в магнитном поле подвижной магнитной сис- 65 темы 1. Стрелка 5 отклоняется вдоль шкалы 6.

Однако в силу инерционности вра- . щающейся системы рамка — стрелка стрелка за время сигнала не успевает отклониться до значения величины, соответствующей делению С на шкале, а отклоняется от нулевого положения

0 до промежуточного значения A.Вслед эа стрелкой 5, отклонившеися в положение А, перемещают ограничитель

7 исходного положения стрелки до касания со стрелкой так, что после прохождения сигнала стрелка остается у поставленного ограничителя.

С появлением нового сигнала стрелка от этого положения А отклоняется до следующего промежуточного положения В. Снова вслед за стрелкой перемещают ограничитель 7 исходного положения стрелки.

Указанные действия осуществляют до тех пор, пока отклонение стрелки

5 от положения ограничителя исходного положения составит не более половины цены деления шкалы 6 (установленная погрешность измерения). Это промежуточное значение измеряемой величины и будет истинным ее значением (поз.

С на фиг.2).

Преимуществами предлагаемого способа являются повышение точности измерения за счет уменьшения угла поворота стрелки от исходного значения до измеряемого, повышение электробезопасности и вэрывобезопасности за счет использования кратковременных сигналов тока и напряжения при измерении на контролируемых объектах.

Формула изобретения

1. Способ измерения повторяющихся сигналов переменного напряжения малой длительности, по которому величина измеряемого сигнала определяется по отклонению стрелки выпрямительного прибора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, фиксируют отклонение стрелки при каждом ее перемещении, пока отклонение стрелки не уменьшается до половины цены деле— ния шкалы, а по последней достигнутой стрелкой отметке шкалы судят о величине измеряемого сигнала.

2. Устроиство для осуществления способа измерения повторяющихся сигналов переменного напряжения малой длительности по п. 1, содержащее магнитную систему, подпружиненную рамку со стрелкой, шкалу с ограничителями краиних положении стрелки и диод,. включенный н цепь рамки, отличаюшеес ятем,что в него введен связанныи;. ограничи—

949523

Составитель A. Митрофанов

Редактор Р. Ыицика Техред Л. Пекарь Корректор Н, Король Заказ 5740/33 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

<1» íнзл IIIIII Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 телем исходного положения стрелки регулятор с ручкой, а сам ограничитель выполнен с возможностью перемещения вдоль шкалы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ма грачев Э . .В. Аналоговые и зме— рительные устройства одиночных сигналон. М., Энергия, 1974, с. 13.

2. Фремке А. В. и др. Электрические измерения. Л., Энергия, 1980, 5 с. 105.