Устройство для измерения напряжения инфранизкой частоты

 

Изобретение относится к измерителям напряжения инфранизкой частоты. Цель изобретения - сокращение времени измерения напряжения инфранизкой частоты. Устройство содержит источник 9 опорного напряжения, делитель 10 напряжения, управляемые ключи 3, 5, 11, 13, интеграторы 4, 12, аналоговые запоминающие ячейки 6, 14, дискретный делитель 15 напряжения, сравнивающий блок 16, дешифратор 17, цифровой индикатор 18 и ключ 19. Входной сигнал обрабатывается масштабным 1 и измерительным 2 преобразователями, и далее с помощью перечисленных элементов осуществляется измерение среднего или средневыпрямленного значения переменного напряжения за половину периода. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 19/00, 19/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4679701/21 (22) 28.02.89 (46) 30.08.91. 6юл, М 32 (72) Б. Н. Усов. В, П. Парфишин и С. В.

Наровский (53) 621.317.322(088.8) (56) Гравин О. Н., Фоменко В. И. Методы и средства измерений электрических величин в инфраэвуковом диапазоне частот и их метрологическое обеспечение. M. Машиностроение. 1981. с, 25, рис. 13, 14.

Гравин О.Н..Измерение тока, напряжения и мощности в диапазонах инфранизких частот. М.: Изд-во стандартов, 1970, с. 24, рис. 12. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ИНФРАНИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

„., SU „„1673997 А1 (57) Изобретение относится к измерителям напряжения инфраниэкой частоты. Цель изобретения — сокращение времени измерения напряжения инфранизкой частоты.

Устройство содержит источник 9 опорного напряжения, делитель 10 напряжения, управляемые ключи 3, 5, 11, 13, интеграторы 4, 12, аналоговые запоминающие ячейки 6, 14, дискретный делитель 15 напряжения, сравнивающий блок 16, дешифратор 17, цифровой индикатор 18 и ключ 19. Входной сигнал обрабатывается масштабным 1 и измерительным 2 преобразователями, и далее с помощью перечисленных элементов осуществляется измерение среднего или средневыпрямленного значения переменного напряжения за половину периода. 1 ил.

1673997

Изобретение относится к измерителям напряжения инфранизкой частоты и может быть использовано как элемент системы управления объекта, движение которого происходит с инфраниэкой частотой, а также при исследовании, наладке и настройке автоматических систем управления и их отдельных звеньев, Цель изобретения — сокращение продолжительности измерений напряжения инфранизкой частоты, На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит масштабный преобразователь 1, измерительный преобразователь 2, первый управляемый ключ 3, интегратор 4, второй управляемый ключ 5, аналоговую запоминающую ячейку (АЗЯ) 6, блок 7 выделения временного интервала, блок 8 управления (БУ), источник 9 опорного напряжения (ИОН), делитель 10 напряжения, третий управляемый ключ 11, дополнительный интегратор 12, четвертый управляемый ключ 13, дополнительную аналоговую запоминающую ячейку АЗЯ 14, дискретный делитель 15 напряжения (ДДН), сравнивающий блок (СБ) 16, дешифратор

17, цифровой индикатор 18, ключ 19.

Масштабный преобразователь 1 предназначен для выбора необходимого диапазона измерения, Измерительный преобразователь 2 представляет собой выпрямитель. С помощью ключа 19 производится подключение или отключение измерительного преобразователя 2, в результате чего показания устройства пропорциональны средневыпрямленному или среднему значению напряжения соответственно. Делитель 10 напряжения служит для выбора необходимого частотного диапазона измеряемого напряжения, Блок 7 выделения временного интервала, фиксируя моменты перехода измеряемого напряжения через нуль, формирует на входе блока 8 управления короткие импульсы с периодом, равным периоду измеряемого напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии масштабный преобразователь 1 и делитель 10 напряжения установлены в соответствии с выбранными частотой и диапазоном измеряемого напряжения. Ключ 19 замкнут, если необходимо измерять среднее значение напряжения, и разомкнут, если необходимо измерять средневыпрямленное значение.

Все управляемые ключи 3, 5, 11. 13 разомкнуты, интеграторы 4, 12, аналоговые запоминающие ячейки 6, 14 обнулены сигналами с выходов блока 8 управления.

1 т

% = f u(t) dt или дд о

Ц2 = —K,./ f u(t )l e, (4) При поступлении измеряемого напряжения на вход устройства в момент прохождения его через нулевое значение блоком 7 выделения временного интервала формиру5 ется импульс начала периода, поступающий в блок 8 управления, который открывает управляемые ключи 3, 5, 11, 13. С этого момента времени интеграторы 4 и 12 начинают интегрировать поступающие на входы на10 пряжения, Интегратор 4 интегрирует напряжение, поступающее с выхода измерительного преобразователя 2 или масштабного преобразователя 1 и в конце периода Т на выходе интегратора 4 будет

15 напряжение

U (U(t) сй (1) о при замкнутом ключе 19 или

0 = (fu(t)(б1 (2) о при разомкнутом ключе 19.

На вход интегратора 12 поступает на25 Uo пряжение - —, сформированное источниЯ ком опорного напряжения 9 и делителем 10 напряжения, а на выходе интегратора 12 в конце периода будет напряжение

30 т

U=f - dt= — " т, (3) о Кд Кд

Uo — опорное напряжение источника 9;

Кд — коэффициент деления деЛитвля 10, которое пропорцирнально периоду измеряемого напряжения .

Напряжение с выхода интегратора 4 через открытый ключ 5 поступает в аналоговую запоминающую ячейку 6, а с выхода интегратора 12 через ключ 13 в аналоговую запоминающую ячейку 14.

По окончании периода блоком 7 формируется импульс, поступающий в блок 8 управления, который закрывает ключи 3, 5, 11, 13, обнуляет интеграторы 4, 12, открывает ключи 3, 5 и начинает управление дискретным делителем 15 напряжения по командам сравнивающего блока 16. При этом на один вход сравнивающего блока 16 будет подано напряжение с АЗЯ 14, которое определено выражением (3), а на другой вход подано напряжение

1673997 где Кдд — коэффициент деления дискретного делителя 15 напряжения.

При этом БУ 8 будет изменять коэффициент деления Кдд дискретного делителя 15 напряжения до тех пор, пока не будет выполнено равенство; т Uo

Кдд, f u(t)dt= — T или

Кд

f I Ll(t )! dt = — Т (5)

При выполнении равенств (5) БУ 8 обнуляет АЗЯ 6 и 14 и открывает ключи 5 и 13.

Из выражений (5) следует, что коэффициент деления Кдд прямо пропорционален среднему или средневыпрямлен ному значению измеряемого напряжения за период, т.е.:

Кдд = (— f LL(t)dt)

Кд 1 о Т

К дд = у — (— (I LL (t ) I dt ) (6) д 1

Состояние дискретного делителя напряжения, т. е. значение Кдд, через дешифратор 17 индицируется на цифровом индикаторе 18 в виде десятичного числа, Таким образом, устройство позволяет определить среднее или средневыпрямленное значение напряжения инфраниэкой частоты за один период.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжения инфраниэкой часто1ы, содержащее масштабныйй и рсобраэовател ь, вход которого соединен с входной клеммой. а выход — с входом измерительного преобразователя, выход которого через первый управляемый ключ соединен с входом интегратора, выход которого через второй управляемый ключ соединен с входом аналоговой запоминаюСоставитель В, Степанкин

Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор М. Бандура

Заказ 2916 Тираж 403 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

45 щей ячейки, блок управления, первый вход которого через блок выделения временного интервала соединен с входной клеммой, первый выход блока управления соединен с управляющим входом первого управляемого ключа, второй выход блока управления соединен с входом обнуления интегратора и управляющим входом второго управляемого ключа, третий выход блока управления соединен с входом обнуления аналоговой запоминающей ячейки, о т л и ч а ю щ е е оя тем, что, с целью сокращения продолжительности измерений, введены источник опорного напряжения, делитель напряжения, третий и четвертый управляемые ключи, вторые интегратор и аналоговая ячейка памяти, дискретный делитель напряжения, сравнивающий блок, дешифратор, цифровой индикатор и ключ, причем выход источника опорного напряжения через делитель напряжения соединен с входом третьего управляемого ключа, выход которого соединен с входом второго интегратора, выход которого через четвертый управляемый ключ соединен с входом второй аналоговой запоминающей ячейки, выход которой соединен с первым входом сравнивающего блока, второй вход которого через дискретный делитель напряжения соединен с выходом первой аналоговой запоминающей ячейки, выход сравнивающего блока соединен с вторым входом блока управления, к первому выходу которого подключен управляющий вход третьего управляемого ключа, к второму выходу блока управления подключены вход обнуления второго интегратора и управляющий вход четвертого управляемого ключа, третий выход блока управления соединен с входом обнуления второй аналоговой запоминающей ячейки, четвертый выход блока управления соединен с управляющим входом дискретного делителя напряжения, информационный выход которого через дешифратор соединен с входом цифрового индикатора,