Способ преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения

 

Изобретение относится к электроизмерениям и может использоваться в приборах для измерения эффективных значений переменного напряжения инфранизкой частоты. Цель изобретения - повышение точности. Это достигается путем генерирования суммы ортогональных переменных напряжений с паузами путем осуществления циклов, состоящих из интегрирования, инвертирования и повторного интегрирования, а также изменения амп{1итуды указанных напряжений путем установления в паузах начальных условий интегрирования . Устройство для реализации способа содержит блок формирования временных интервалов 1, амплитудньш детектор 2, преобразователь 3, блок выборки и запоминамия 4, пересчетный блок 5, интеграторы 6 и 8, управ ляемые ключи 7, 9, 11 и 12, инвертор 10. 1 ил. S (Л 1Ю О) со N9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5l)4 G 01 R 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

3 f f:„:г,.;-,- .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13, .

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ -1ч,. ;11 (21) 3670868/24-21 (22) 18.12.83 (46) 23.04.86. Бюл. ¹ 15 (71) Винницкий политехнический институт (72) Б.Л. Рудницкий и А.А. Дрючин (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1010569, кл. G 01 R 19/02, 15.04.81.

Авторское свидетельство СССР № 1150562, кл. G 0.1 R 19/02, 11.04.83. (54)СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ IIEPENEHHOГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ ПО УРОВН10

СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ (57)Изобретение относится к электроизмерениям и может использоваться в приборах для измерения эффективных

„„Я0„„1226321 А значений переменного напряжения инфраниэкой частоты. IIeztb изобретения— повышение точности. Это достигается путем генерирования суммы ортогональных переменных напряжений с паузами путем осуществления циклов, состоящих из интегрирования, инвертирования и повторного интегрирования, а также изменения амплитуды указанных напряжений путем установления в паузах начальных условий интегрирования. Устройство для реализации способа содержит блок формирования временных интервалов 1, амплитудньп детектор 2, преобразователь 3, блок выборки и запоминамия 4, пересчетный блок 5, интеграторы 6 и 8, управ ляемые ключи 7, 9, 11 и 12, инвер— тор 10. 1 ил.

1226321

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в приборах для измерения эффективных значений переменного напряжения инфранизкой частоты.

Цель изобретения — повышение точности за счет генерирования суммы ортогональных переменных напряжений с паузами путем осуществления циклов, состоящих из интегриров"íèí, инвертирования и повторного интегрирования, а также изменения амплитуды указанных напряжений путем ус". ановки в.паузах начальных условий интегрирования.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения.

Способ преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения заключается в том, что путем осуществления циклов, состоящих из интегрирования,,инвертирования и повторного интегрирования, с паузами генерируют сумму ортогональных напряжений, которую детектируют по амплитуде, и результат детектирования запоминают..В паузах между генерацией устанавливают начальные условия операций интегрирования, изменяя таким образом амплитуды ортогональных напряжений, .одного — пропорционально мгновенному значению амплитуды входного сигнала, а другого — пропорционально запомненному результату детектирования. Результат детектирования подвергают масштабному преобразованию и затем запоминают.

Способ преобразования переменного напряжения в постоянное может быть реализован в устройстве, которое содержит блок 1 формирования време:.=ных интервалов, амплитудный детектор ? с запоминанием, масштабный преобразователь 3, вход которого соединен с выходом амплитудного де гектора 2, блок 4 выборки и запоминания, вход которого соединен с выходом масштабного преобразователя 3, а выход — с выходной шиной, пересчетный блок 5, вход которого соединен с первым выходом блока 1 саормирования временных интервалов, а выход — с управляющим входом масштабного преобразователя 3. Второй выход блока 1 формирования временных интервалов соединен с управляющим входом амплитудного детектора 2, а третий — с управляющим входом блока 4 выборки и запоминания. Вход амцлитудного детектора 2 подключен к выходу первого интегратора 6, вход которого через первый управляемьп ключ 7 соединен с выходом второго интегратора 8. Вход второго интегратора 8 через второй управляемый ключ 9 соединен с выходом инвертора 10,:вход которого подключен к входу амплитудного детектора 2. Вход

l) 1Д

46

:3.3 установки начальных условий второго интегратора 8 через третий управляемый ключ ll соединен с входной шинои, а вход установки начальных условий первого интегратора. 6 соединен через четвертый управляемый èïîï 12 с выходом амплитудного детектора 2. Четвертый выход блока

1 формирования временных интервалов соединен с управляющими входами перного 7 и второго 9 ключей, а пятый выход — с управляющими входами треть. его 11 и четвертого 12 ключей. Пересчетный блок 5 может быть выполнен из двух двоичных счетчиков.

Устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения работает следующим образом.!

По сигналу от блока I формирования временных интервалов амплитудный детектор 2 и гересчетный блок 5 обнуляются. Затем по сигналу от блока 1 формирования временных интервалов замыкаются третий Il и четвертый 12 управляемые ключи. При этом на интеграторах 6 и 8 устанавливаются напряжения, определяющие начальные условия интегрирования. Напряжение на интеграторе 6 равно нулю 11в,щ = 0, так как выходное напряжение амплитудного детектора 2 II = 0, а напряжение: на интеграторе 8 равно мгновенному значению входного напряжения

U,(+). По сигналу с блока 1 формирования временных интервалов ключи ll и 12 размыкаются, а ключи

7 и 9 замыкаются. При этом интеграторы 6, 8 и инвертор 10 образуют генератор гармочических колебаний с частотой С3 и амплитудой, определяемой напряжениями 4; „„ и 0 8 „, за8и дающими начальные условия колебаний.

1226321 4

Цвыл б вайо) 5! (U В.„, =-„ Ц„«.1.!

Ц ваап 2 А>+"") =

ВЬФ2(О

728 11одписное

ВНИИПИ Заказ 2125/42 Тираж

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Напряжение на выходе первого интегратора 6 будет равно:

1 а на выходе амплитудного детектора соответственно:

Через время с блок 1 формирования временных интервалов размыкает ключи 7 и 9, вследствие чего генерация прекращается, и замыкает ключи

ll и 12, вследствие чего на интеграторы 6 и 8 подаются напряжения, соответствующие начальным условиям интегрирования в момент времени

+ь . о

В результате следующего цикла генерации на выходе первого интегратора

6 формируется сумма ортогональных напряжений выл в — Цв„ О)с06д1+ — Ц (+ ) д (д

В результате детектирования этого напряжения на выходе амплитудного детектора 2 формируется напряжение

Далее процесс многократно повтояется. В паузах между генерацией зртогональных напряжений устанавливаются начальные условия интеграторов 6 и 8. По окончанию интервала усреднения Т число периодов преобразования входного напряжения состав.

Т ляет п = - -, а на выходе амплитудо ного детектора 2 устанавливается напряжение

5 !

О !

Если величина а отличается от 1й, то при помощи масштабного преобразователя 3, управляемого пересчетным блоком 5, осуществляется усреднение напряжения 0, вследствие чего на выходе масштабного преобразователя 3 формируется напряжение, соответствующее эффективному значению входного напряжения. Выходное напряжение масштабного преобразователя 3 по сигналу от блока 1 формирования временных интервалов запоминается и хранится в блоке 4 выборки и запоминания.

Использование операции установки начальных уровней интеграторов в паузах генерации ортогональных переменных напряжений при помощи двух интеграторов и инверторов повьш!ает линейность преобразования сигналов, вследствие чего достигается повышение точности.

Формула изобретения

Способ преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения заклю.

У чающийся в генерировании суммы ортогональных переменных напряжений, изменении амплитуды одного из них в соответствии с амплитудой входного сигнала, детектировании суммы ортогональных переменных напряжений, запоминании результата детектирования, изменении амплитуды другого ортогонального переменного напряжения в соответствии с запомненным результатом детектирования, масштабном преобразовании результата детектирования, его последующей выборке и запоминании, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, ортогональные переменные напряжения генерируют с паузами путем осуществления циклов, состоящих из интегрирования, инвертирования и повторного интегрирования, а амплитуды ортогональных переменных напряжений изменяют путем установки начальных условий интегрирования в паузах генерации указанных напряжений.