Способ определения эффективного значения переменного напряжения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре для измерения эффективного значения переменного напряжения . Цель изобретения - повышение точности измерения при некратноати периода исследуемого сигнала интервалу усреднения - достигается за счет того, что в способе определения эффективного значения переменного напряжения , при котором исследуемый , сигнал возводят в квадрат и усредняют на интервале времени Т, результат усреднения перемножают на дополнительно сформированный линейно изме2t няющиися сигнал вида Т-1 и усредняют повторно. Результат повторного усреднения принимают за величину эффективного значения переменного напряжения. Устройство для реализации данного способа содержит квадратор 1, первый усреднитель 2, перемножитель 3, второй усреднитель 4, а также генератор 5 пилообразного напряжения (вида .-. ) , выход которого подключен к второму входу перемножителя 3. 1 ил. S (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 G О1 R 19/02

ВСЕС Нич --

)3," 13 я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©Р

С0

Сд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055094/24-21 (?2) 11.04.86 (46) 30.01.88. Бюл. У 4 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) С.И. Богомолов (53) 621.3.083(088.8) (56) Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. Y.: Энергия, 1972, с.97 †1.

Там же, с. 91-97. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре для измерения эффективного значения переменного напряжения. Цель изобретения — повышение точности измерения при некратности периода исследуемого сигнала ин„„Я0„„370581 А1 тервалу усреднения — достигается за счет того, что в способе определения эффективного значения переменного напряжения, при котором исследуемый сигнал возводят в квадрат и усредняют на интервале времени Т, результат усреднения перемножают на дополнительно сформированный линейно изме2t няющийся сигнал вида и усредняют

Т вЂ” 1 повторно. Результат повторного усреднения принимают за величину эффективного значения переменного напряжения.

Устройство для реализации данного способа содержит квадратор 1, первый усреднитель 2, перемножитель 3, второй усреднитель 4, а также генератор 5 пилообразного напряжения (вида

2t — ), выход которого подключен к втоТ-1 рому входу перемножителя 3. 1 ил

1370581 г

U (Т) = — ) — t- — (sin2(fjt+P)-sin2q)

1(U 1 Г

4 ТJ 2Т 2g(,(2 l)dt

Т (7) имеем

t (t)ss — U ()(1

1(— (Б 1П2 (fj. t+ ft ) 4GT

U t г

ТГ

sin2qJ . (3) Напряжение (3) поступает на вход перемножителя 3, на второй вход которого с выхода генератора 5 пилообразного напряжения поступает напряже55 ние вида (4) Изобретение относится к измерительной технике определения эффективного значения переменного напряжения.

Целью изобретения является повышение точности измерения эффективного значения переменного напряжения при некратности периода исследуемого сигнала интервалу усреднения за счет того, что исследуемый сигнал возводят в квадрат и усредняют на интервале времени Т, результат усреднения перемножают на дополнительно сформированный линейно изменяющийся сигнал вида

2t/T-1 и усредняют повторно, а результат повторного усреднения принимают за величину эффективного значения переменного напряжения.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство для определения эффективного значения переменного напря1 жения содержит подключенные к входу последовательно соединенные квадра- 25 тор 1, первый усреднитель 2, перемножитель 3, второй усреднитель 4, а также генератор 5 пилообразного напряжения вида 2t((T-1), выход которого подключен к второму входу перемножи- ЗО теля 3.

Устройство для определения эффективного значения переменного напряжения работает следующим образом.

На вход измерителя поступает снг35

U (t ) = U s in (Q t + (1) ) .

На выходе квадратора 1 сигнал (1) 4О принимает вид г,,г

П, (г)=(((г) = — (1 — соя2(От+У).(2) Сигнал (2) поступает на вход ус45 реднителя 2, на выходе которого сигнал описывается выражением

В результате перемножения сигналов (3) и (4) на выходе перемножителя 3 формируется сигнал

Нэ() = На() Б (С). (5) Напряжение (5) с выхода перемножителя 3 поступает на второй усреднитель .4, напряжение на выходе которого к моменту времени Т принимает значение

V,(T) — — V,(t) at. (u) 1 (о

После подстановки в выражение (6) значений напряжений из выражений (3), (4) и (5) имеем

Раскрывая скобки в выражении (7) и представляя интеграл суммы (7) как сумму интегралов, каждый иэ которых является табличным, в результате

l т

Uã

U (Т) =

2Т Т QT — — Гэ1п2 (Щ+ф

-sin2fjl) -t+ — sin2(ijt+Q)-sin2fff)) dt=

2я

1.) 2Т Т

+ — cos2(gT+g) +

2Т2 ЗТ аТ

1 г 1 Т sin2(+

SlT49. (в1п2 (j)T+f() -s in 2() +—

2 дТ

Т 1 — 1 соз2(AT+g)- соз2(1)—

2 2g, 2Q L з п2() 1)г 2) я — T — + ) tos2 (jTT+fp)

2Т 12 8аТ

+ coв2 )+ - — (sin2(tjT+fff) — sin2q)(2)

R T

Первое слагаемое в правой части выражения (8) несет информацию о ве личине эффективного значения переменного напряжения, а второе и третье слагаемое представляет собой погрешность измерения эффективного значения переменного напряжения. Из выражения (8) видно, что при времени усреднения, превышающем длительность периода измеряемого напряжения gT 2Т( относительная погрешность измерения не превышает величины как

3п,(т) 1 3 ат

1 Ъ; т7 дт тг 3

Составитель В. Смирнов

Редактор И. Рыбченко Техред А.Кравчук

Корректор О.Кравцова

Заказ 4 15/45 Тираж 772

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4

137058

Заметим, что относительная погрешность измерения известным устройством составляет

Su (т) = — / — = — . (10)

2u и

42Т 2 QT

Сравнение выражений (9) и (10) показывает, что выигрыш в уменьшении относительной максимальной погрешности измерения эффективного значе10 ния переменного напряжения по сравнению с известным может быть оценен

Формула изобретения

Способ определения эффективного значения переменного напряжения, заключакщийся в том, что исследуемый сигнал возводят в квадрат и усредняют на интервале времени Т, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений при некратности периода исследуемого сигнала интервалу времени усреднения, формируют дополнительный сигнал вида

2t/(Т-1), перемножают его с усредненнь1м исследуемым сигналом, результат перемножения повторно усредняют.