Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения среднеквадратического значения переменного напряжения. С целью повышения точности измерения в устройство введены делитель 7 напряжения, регистры 11 и 12 памяти, цифровые делитель 9 и квадратор 13, элемент ИЛИ 10, блок 8 управления. Устройство работает в два цикла. В первом цикле входное напряжение через переключатель 1 и его контактные группы 2 и 3 поступает на вход линейного преобразователя 4 напряжения переменного тока в постоянное , с выхода которого поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6 и отслеживается в блоке 5 аналогового запоминания. Код с выхода АЦП 6 записывается в регистр 11. Во втором цикле переключатель 1 переключается и блок 5 отключается от выхода преобразователя 4 и через делитель 7 подключается к входу преобразователя 4, АЦП 6 вновь включается и в регистре 12 записывается новый результат. В квадраторе 13 и делителе 9 осуществляется обработка записанных в регистрах 11 и 12 кодовых сигналов. 1 з п. ф-лы. 2 ил. И

COK)3 COBE ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 0с 00 с

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4491438/21 (22) 10.10.88 (46) 15.10.91. Бюл. М 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) Н.П,Богомаз и Г.Г.Живилов (53) 621.317.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 209581, кл. G 01 R 19/155, 1966.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1597747, кл. G 01 R 19/04. 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к злектроиэмерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения среднеквадратического значения переменного напряжения. С целью повышения точности измерения в устройство введены

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для цифрового измерения среднеквадратического значения (СКЗ) переменного напряжения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 — пример реализации блока управления.

Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения содержит переключатель 1 с двумя контактными группами 2 и 3, линейный преобразователь

4 напряжения переменного тока в постоянное, блок 5 аналогового запоминания, вход которого соединен через выводы подвижно„„SU „„1684698 А1 делитель 7 напряжения, регистры 11 и 12 памяти, цифровые делитель 9 и квадратор

13, элемент ИЛИ 10, блок 8 управления.

Устройство работает в два цикла. В первом цикле входное напряжение через переключатель 1 и его контактные группы 2 и 3 поступает на вход линейного преобразователя

4 напряжения переменного тока в постоянное, с выхода которого поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

6 и отслеживается в блоке 5 аналогового запоминания. Код с выхода АЦП 6 записывается в регистр 11. Во втором цикле переключатель 1 переключается и блок 5 отключается от выхода преобразователя 4 и через делитель 7 подключается к входу преобразователяя 4, АЦП 6 вновь включается и в регистре 12 записывается новый результат, В квадраторе 13 и делителе 9 осуществляется обработка записанных в регистрах 11 и

12 кодовых сигналов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. го и неподвижного контактов второй контактной группы 3 переключателя 1 с выходом линейного преобразователя 4 напряжения переменного тока в постоянное и входом аналого-цифрового преобразователя 6, делитель 7 напряжения, вход которого соединен с выходом блока 5 аналогового запоминания, выход делителя 7 соединен с выводом второго неподвижного контакта первой контактной группы 2, блок 8 управления, цифровой делитель 9, управляющий выход которого соединен со вторым входом блока 8 управления, элемент ИЛИ 10, входы которого соединены с первым и вторым выходами блока 8 управления, а выход соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя 6, ре1684698

N > = К0, (1) гистры " l и 12 памяти, входы которых соединены с аыходом аналого-цифрового преобразователя б, управляющие входы регистров памяти 11 и 12 соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока 8 управления, пятый выход которого соединен с управляющими входами переключателя 1, цифровой квадратор

13, входы которого соединены с выходом регистра 11 памяти, а выход цифрового квадратора 13 соединен с первым входом цифрового делителя 9, второй вход которого соединен с выходом регистра 12 памяти, седьмой выход блока 8 управления соединен с управляющим входом цифрового делителя 9, Вход 14 устройства через вывод первого неподвижного контакта первой контактной группы 2 переключателя 1 соединен с входом линейного преобразователя

4 напряжения переменного тока в постоянное, первый вход блока 8 управления соединен с входом 15 "Пуск" устройства, шестой выход блока 8 управления соединен с выходом 16 "Конец измерения" устройства, выход цифрового делителя 9 соединен с информационным выходом 17 устройства.

Блок 8 управления (фиг,2) состоит иэ формирователей 18 — 28, осуществляющих последовательное формирование сигналов и задержки их по времени. Формирователи

27, 28, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 25 и 26 соединены последовательно. Вход формирователя

21 соединен с выходом формирователя 20.

Первый вход формирователя 18 является первым входом блока 8 управления, второй вход которого соединен с входом формирователя 27, выход которого является шестым выходом блока 8 управления, первый выход которого соединен с выходом формирователя 18, выходы формирователей 23, 20, 25, 21 и 26 являются вторым третьим, четвертым пятым, шестым и седьмым выходами блока

8 управления, Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения работает следующим образом.

На входе линейного преобразователя 4 напряжения переменного тока в постепенное устанавливается поданное через первую контактную группу 2 переключателя 1 измеряемое напряжение О Устройство измеряет СКЗ напряжения за два цикла. Первый цикл измерения начинается с приходом сигнала "Пуск" на первый вход блока 8 управления.

В течение первого цикла контакты переключателя 1 находятся в положении, показанном на фиг.1, Блок 8 управления на первом цикле со своего пятого выхода формирует "нулевой"

4С

4"

5С

55 сигнал на управляющий вход переключателя 1, По сигналу "Пуск" с первого выхода блока 8 управления на вход элемента ИЛИ

10 поступает сигнал первого запуска аналого-цифрового преобразователя 6, а с задержкой на время аналого-цифрового преобразователя с третьего выхода блока 8 управления следует сигнал записи кода результата первого преобразователя в регистр 11 памяти, В результате первого аналого-цифрового преобразователя цифровой эквивалент Nt выходного напряжения 01 линейного преобразования 4, пропорционального СК3 входного напряжения (U> = KU, где К вЂ” коэффициент преобразования линейного преобразователя 4), записывается в регистр 11 памяти. При этом. приняв за единицу коэффициент преобразования аналого-цифрового преобразователя 6, получаем

В течение первого цикла напряжение U> отслеживается блоком аналогового запоминания.

Второй цикл начинается с того, что от заднего фронта импульса записи в регистр

11 памяти в блоке 8 управления формируется сигнал "Единица", который с пятого выхода блока 8 управления поступает на управляющий вход переключателя 1. При этом вход блока 5 аналогового запоминания отключается второй контактной группой 3 переключателя 1 от выхода линейного преобразователя 4, и блок 5 запоминает напряжение Ui; вход линейного преобразователя

4 переключается первой контактной группой 2 переключателя 1 с измеряемого напряжения U> на выходное напряжение блока 5 аналогового запоминания, которое подается на него через делитель 7 напряже1 ния с коэффициентом передачи, равным—

Кн, где Кн — номинальный коэффициент преобразования линейного преобразователя 4.

Блок 8 управления формирует задержку на установление переходного процесса в линейном преобразователе 4, по истечении задержки со второго выхода блока 8 управления на другой вход элемента ИЛИ 10 поступает сигнал запуска аналого-цифрового преобразователя 6. На втором цикле аналого-цифровой преобразователь 6 дает цифровой эквивалент Nz выходного напряжения Uz линейного преобразователя

4. пропорционального СКЗ, напряжения с выхода делителя 7

U2 = К вЂ” -- 01 = К вЂ” N

Кн

1684898

Код числа N2 по окончании времени преобразования аналого-цифрового преобразователя 6 записывается в регистр 12 памяти по сигналу с четвертого выхода блока

8 управления. При этом, с учето;л (1) 5

1 К2

N2 = К - — - К Н»ч = — - Н, (2) KH м Кн

На этом заканчивается второй цикл и устройство переходит к цифровой обработке результатов преобразования.

Цифровой квадратор 13 перемножает коды сомножителей на его входах NI и формирует на выходе код N 1. который поступаг 15 ет на вход цифрового делителя 9 как делимое. На другой вход цифрового делителя 9 приходит код N2 в качестве делителя.

От заднего фронта и»лпульса записи кода в регистр 12 памя ги в блоке 8 управления формируется стробирующий сигнал деления, который с седьмого выхода блока 8 управления поступает на управляющий вход цифрового делителя 9. Ilo этому сигналу происходит цикл деления кодов

М1 (» 4, = — — — ), в результате которого на вы1 1 2 ходе цифрового делителя 9 с учетом (1) и (2) формируется код 30 г,г

N" = — 1= = К" НH

4о

Сигнал конца делpния с выхода ци»f»ро вого делигеля 9 поступает на второй вход блока 8 управления. По заднему фронту этого сигнала формируется сигнал формируется сигнал "Конец измерения", который с 40 шестого выхода блока 8 поступает на выход устройства, сопровождая передачу кода результата измерения М, во внешние устройства (например, в устройство индикации).

На пятом выходе блока 8 управле- 45 ния формирование сигнала "Единица" прекращается до прихода сигнала "Конец деления" и переключатель 1 до сигнала "Конец измерения" переходит в исходное состояние, показанное на 50 фиг.1. По заднему фронту импульса "Конец измерения" блок 8 управления формирует задержку, в течение которой блокируется вход сигнала "Пуск". Эта задержка необходима для установления 55 напряжения на выходе преобразователя

4 после переключения его входа на измеряемое напряжение, По истечении времени этой задержки устройство снова может принять сигнал "Пуск"

Формула изобретения

1 Устройство для измерения среднеквадратического значения»1апряже»1ия, содержащее переключатель, линейный преобразователь напряжения переменного тока в постоянное, вход которого через выводы подвижного и первого неподвижного контактов первой контактной группы переключателя соединен с входом устройства, блок аналогового запоминания, вход которого соединен через выводы подвижно..о и неподвижного KQHTBKTQB второй ко» тактной ! группы переключателя с выходом л»:нейного преобразователя напряжения переменного тока в постоянное и с входом аналого-цифрового преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него допол»бдительно введены делитель напряжения, бгок управления. элемент ИЛИ, два регистра памяти, цифрзвые квадратор и делитель. причем вход делителя напряжения соединен с выходом блока зналогового запоминания, а выход делителя 1апряжения соединен с выводом второго неподвижного контакта первой конгактнои»руппы переключателя, первый вход блска управления соединен с входом устроиства Пуск", второй вход блока управлен 1,« . f."H:»I»-, I -. у;1равляющ»1м выходом цифрпво » д».ли.г,;R, в»-»ход которого соединен с. инф;пмзц :снным эыходом устройства первый I. т рой выходы блока управле»»иь гoед» " .» ы с» в одами элемента

ИЛИ, выход ко ор»..io сосди.» н с управляющим входом аналого цифровогo преобразователя, выход которого соединен с входом первого и второго регистров пал1яти. управ ляющие вх >д» которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления, пятый выход которого соединен с управляющими входами переключателя, а шестой выход блока управления соединен с выходом устройства "Конец измерения", выход первого регистра памяти соединен с входами цифрового квадратора, выход которого соединен с первым входом цифрового делителя, второй вход которого соединен с выходом второго регистра памяти, седьмой выход блока управления соединен с управляющим входом цифрового делителя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит одиннадцать формирователей, причем первый вход блока управления соединен с первым входом первого формирователя, первый выход которого является первым выходом блока управления, второй выход первого формирователя через последова1684698 гельно соединенные второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой формирователи соединен с седьмым выходом блока управления, шестой выход которого соединен с выходом девято- 5 го и входом десятого формирователей, выход последнего соединен с вторым входом первого формирователя, вход девятого формирователя является вторым

10 входом блока управления, второй выход которого соединен с выходом пятого формирователя, выход седьмого формирователя является четвертым выходом блока управления, третий выход которого соединен с выходом третьего формирователя и входом одиннадцатого формирователя, выход которого является пятым выходом блока управления.

1684698

Составитель В, Смирнов

Редактор Н. Калянская Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 3503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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