Способ измерения среднеквадратического значения напряжения сложной формы

 

Изобретение относится к способам электрических измерений и может быть использовано в цифровых вольтметрах переменного напряжения с встроенным вычислительным блоком. Цель изобретения - повышение точности измерения напряжения сложной фломы. Согласно способу, последовательно масштабируют, квадратируют и усредняют измеряемое и нулевое напряжения, формируют опорное напряжение. Дополнительное формирование N - 1 опорных напряжений и проведение измерения в N тактов, в каждом из которых указанное усреднение измеряемого и нулевого напряжений производят, когда измеряемое напряжение соответственно меньше и больше опорного, суммируют полученные результаты усреднения, и вычисление среднеквадратического напряжения по формуле обеспечивают исключение погрешностей масштабирования и квадратирования напряжений сложной формы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4715073/21 (22) 04.07,89 (46) 30.07.91. Бюл. М 28 (71) Московский энергетический институт (72) В, И. Баканов и И. Н. Желбаков (53) 621.317.7(088.8) (56) Воп лн Л, И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М.: Сов, радио, 1977, с. 112.

Авторское свидетельство СССР

N 1075175, кл. G 01 R 19/02, 1984. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

СЛОЖНОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к способам электрических измерений и может быть использовано в цифровых вольтметрах переменного напряжения с встроенным

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для цифровых вольтметров переменного напряжения с встроенным вычислительным блоком.

Цель изобретения — повышение точности измерения напряжения сложной формы.

На чертеже представлена блок-схема устройства. реализующего способ.

Устройство содержит последовательно соединенные масштабирующий блок 1, квадратор 2, ключ 3, усредняющий блок 4, блок 5 памяти, вычислительный блок 6, отсчетный блок 7. B состав устройства входят также компаратор 8, один вход которого соединен с выходом блока 1, другой — с выходом блока 9 уставок, а выход — с входом блока 10 управления, а также ключ 11, вклю!

Ж 1666962 А1 вычислительным блоком, Цель изобретения — повышение точности измерения напряжения сложной формы, Согласно способу, последовательно масштабируют, квадратируют и усредняют измеряемое и нулевое напряжения, формируют опорное напряжение. Дополнительное формирование N — 1 опорных напряжений и проведение измерения в N тактов, в каждом иэ которых укаэанное усреднение измеряемого и нулевого напряжений производят, когда измеряемое напряжение соответственно меньше и больше опорного, суммируют полученные результаты усреднения, и вычисление среднеквадратического напряжения по формуле обеспечивают исключение погрешностей масштабирования и квадратирования напряжений сложной формы. 1 ил. ченный между шиной нулевого потенциала и входом блока 4, Выходы блока 10 соединены с управляющими входами ключей 3 и 11, блоков 5, 6 и 9, Способ осуществляют следующим образом.

Измерение производят N тактов. В каждом i-м такте, где i--1, 2, ..., N, на выходе блока 9 уставок устанавливают опорное напряжение 0ь Входное напряжение U» масштабируют в блоке 1 и квадрируют в блоке

2, В те интервалы времени, когда U»SUi ключ 3 замкнут, а ключ 11 разомкнут и напряжение с выхода квадратора 2 поступает на вход блока 4 усреднения, в остальные интервалы времени ключ 3 разомкнут, а ключ 11 замкнут, и на вход блока 4 поступает нулевой потенциал. Результаты усреднения

Аь запоминаемые в блоке 5, равны

1666962

10 (2) где А N+> -0

4 Ь

С (1А + 1 + О(J

Ai- С f U p(U)dU+

UN+1 где С вЂ” номинальный суммарный коэффициент масштабирования и квадрирования, U1, UN+> — верхний и нижний допускаемые уровни мгновенных значений входного напряжения, U — уровни мгновенных значений входного напряжения, p(U) — весовая функция входного напряжения, Л) — абсолютная погрешность масштабирования и квадрирования напряжения (Ц+1+Щ/2 выходу квадратора 2.

Искомое среднеквадратическое значение А напряжения сложной формы рассчитывают в вычислительном блоке 6 по выражению

А — 1 Ai Ai+i д, Ь вЂ” абсолютная погрешность масштабирования и квадрирования напряжения (Vi+1>Ui)/2 по выходу квадратора 2.

Подставив (1) в (2) и пренебрегая членами второго порядка малости, получаем что равно среднеквадратическому значению входного напряжения. Итоговый результат измерения отображается в отсчетном блоке 7.

Таким образом, проведение N преобразований с результатами усреднения Аь позволяет определить весовую функцию измеряемого напряжения и исключить влияние погрешности операций масштабирования и квадрирования.

Погрешности масштабирования и квадрирования определяют и запоминают в бло15

40 ке г памяти при первоначальной настройке вольтметра, например, подавая на вход вольтметра, образцовое напряжение постоянного тока, равное (Ul+)+Ul)/2, и вычисляя погрешность dg по формуле

Ui+>+Ui 2

Ь =А — С

2 где А(— результат усреднения.

Формула изобретения

Способ измерения среднеквадратического значения напряжения сложной формы, заключающийся в том, что измеряемое напряжение последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют, нулевое напряжение последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют, формируют первое опорное напряжение U>, а среднеквадратическое значение измеряемого напряжения вычисляют по формуле, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения напряжения сложной формы, дополнительно формируют N — 1 опорных напряжений 0ь где l=2, 3, ..., N, и производят измерения в N тактов, в каждом

1-м такте сравнивают измеряемое напряжение с соответствующим опорным напряжением 0ь упомянутое усреднение измеряемого напряжения производят на интервалах времени, когда измеряемое напряжение меньше опорного, а усреднение нулевого напряжения производят на интервалах времени, когда измеряемое напряжение больше опорного, суммируют полученные в i-м такте результаты усреднения измеряемого и нулевого напряжений, вычисляют среднеквадргтическое значение измеряемого напряжения по формуле

A = I1 — 7, (A — А, «.,) Д) где С вЂ” номинальный суммарный коэффициент масштабирования и квадрирования;

А(— результаты суммирования в 1-м такте измерения, AN+<-0;

ä(— относительная погрешность масштабирования и квадрирования напряжения (U+i+ui)

U1, UN+i — максимальный и минимальный уровни мгновенного значения измеряемого напряжения.

1666962

Составитель С.Рыбин

Редактор Л,Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор В, Гирняк

Заказ 2519 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101