Устройство для измерения среднего значения напряжения

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в радиотехнике при определении среднего значения напряжения . Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшения частотной погрешности усреднения при наличии высокочастотных помех. Исследуемое напряжение предварительно четырежды интегрируют. Затем четырежды последовательно перемножают на линейно изменяющийся сигнал вида t/T. Результаты четвертого предварительного интегрирования и каждого из перемножений суммируют с заданными весами. Полученную сумму также интегрируют на заданном интервале времени и полученный результат принимают за величину среднего значения исследуемого напряжения.. 1 ил. (Л

ССИОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИстИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51> 4 G 0! R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ™вЂ” (6l) 1394150 (21) 411 9494/24-21 (22) 16.06.87 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиозлектроники (72) С.И.Богомолов (53) 321. 317. 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1394150, кл. G 01 К 19/00, 16.04.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

:(57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в радиотехнике при определении среднего значения напряжения, Цель изобретения — повышение точности измерений sa счет уменьшения частотной погрешности усреднения при наличии высокочастотных помех. Исследуемое напряжение предварительно четырежды интегрируют. Затем четырежды последовательно перемножают на линейно изменяющийся сигнал вида t/Т. Результаты четвертого предварительного интегрирования и каждого из перемножений суммируют с заданными весами.

Полученную сумму также интегрируют на заданном интервале времени и полученный результат принимают sa величину среднего значения исследуемого напряжения, 1 ил.

1429045

Изобретение относится к измериельной технике, может быть использоано в радиотехнике при определении

1 среднего значения напряжения в усло5 виях высокочастотных помех и является усовершенствованием устройства по авт, св. У 1394150.

Целью изобретения является повы аение точности измерений за счет l0 уменьшения частотной прогрешности усреднения при наличии высокочастотных помех.

На .чертеже приведена схема устройства для измерения среднего значения напряжения.

Устройство для измерения среднего

| значения напряжения содержит подклю-. ,ченные к входу устройства последова-. тельно соединенные интеграторы 1. — 4, 20 ! перемножители 5 - 8, сумматор 9, интегратор 10, выход которого является выходом устройства, вторые входы перемножителей 5 — 8 объединены и подключены к выходу генератора 11 пи- 25 лообразного напряжения, а второй, третий, четвертый и пятый входы сумматора 9 подключены к выходам сост» ветственно перемножителей 5 — 7 и интегратора 4.

30 . Устройство для измерения среднего значения напряжения работает следующим образом.

На вход устройства поступает ис"

35 следуемое напряжение вида

U (С) U +Vcos(ut +Ч)э (1) где U . - среднее значение исследуемого напряжения;

V И, ц> — соответственно амплитуда, частота и фаза гармонической помехи, вызывающей частотную погрешность усреднения напряжения.

На выходе интегратора 4 исследуемьф сигнал принимает вид

Ut 24V соя (яФ+(р)

+»

И Т

24V сояЧ 24Vt s in 12Vt сояМ 50

+ ----- --- +

Q4 Т4 дэтт ат Т%

4Vt я1п<Р (2)

ИТ

Напряжение (2) с выхода интегратора 4 поступает на первый вход с ко- 5 эффициентом передачи 1/1260 сумматора 9 и на первый вход перемножитеяя 5. На вторые входы перемножителей

5 — 8 с выхода генератора 1I пилообразного напряжения поступает сигнал

U«(t) — г./Т, (32 где t — время;

Т вЂ” период помехи.

Напряжение с выхода перемножителя 5 поступает на первый вход перемножителя 6 и на второй вход с коэффициентом передачи 1/63 сумматора 9.

Напряжение с выхода перемножителя 6 поступает на первый вход перемножителя 7 и на третий вход с коэффициентами передачи 1/14 сумматора 9, Напряжение с выхода перемножителя 7 поступает на первый вход перемножителя 8 и на четвертый вход с коэффициентом передачи 1/9 сумматора 9.

Напряжение с выхода перемножителя 8 поступает на пятый вход с коэффициентом передачи 1/18 сумматора 9.

Таким образом, напряжение на выходе сумматора 9 будет равно сумме напряжений с выхода интегратора 4, перемножителей 5 — 8 с весами, равными соответственно 1/1260, 1/63, 1/14, 1/9, 1/18

Г1

U (t) -U (е) — — — — -+ — —4 1260 63Т 14Т

t4

+ 7

9т 18т ) (4) Напряжение с выхода сумматора 9 поступает на вход интегратора 10, на выходе которого напряжение к концу интервала интегрирования принимает значение

24V Г (t) + (sin(GT + g ) 1о 630 р6T (480V Г

sing + — — -(соя(ит +g) + рбт6 (2160V Г

+ cost() — — — -Isis(BT + ql ) ыт

201 60 Ч со я (ут + (f ) + ю Т

403 20V Г

— Ls in ((Я + (f ) — я 1п(О 1

И>Т> 1 (5) — sing Г +

Из анализа выражения (5) следует, что в выходном напряжении присутствуют лишь составляющие помехи, обратна пропорциональные пятой и выше степеням произведения частоты помехи на длительность времени интегрирования, Составитель Г. Козуля

Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши

Редактор С. Пекарь

Заказ 5120/42

Тираж 772

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1429045

4 и полностью компенсируются составля- Ф а р м у л а и з о б р е т е н и я ющие помехи, обратно пропорциональ- Устройство для измерения средненые первой, второй, третьей и четвер- го значения напряжения по авт. св. той степеням, произведения частоты 1394150, отлич ающе ес я

5 помехи на время анализа. тем, что, с целью повышения точности

Первое слагаемое в правой части измерения за счет уменьшения частотвыражения (5) несет информацию о ной погрешности усреднения, введены среднем значении исследуемого сигна- дополнительно пятый интегратор, вклюла. Наибольший вклад в частотную пог- 1О ченный между входом устройства и вхо, решность усреднения данным способом дом первого интегратора, и четвертый вносит слагаемое с коэффициентом перемножитель, включенный между выхо24/u T . При с2 То)1 на выходе интег- дом третьего перемножителя и пятым ратора 10 будет сигнал, пропорцио- в ходом сумма тора, а в торой вход пенальный среднему значению исследуемо- 1r ремножителя подключен к выходу гене" го сигнала, ратора пилообразного напряженйя.