Способ измерения среднеквадратического значения напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении вольтметров и АЦП сигналов произвольной формы со встроенным вычислительным блоком. Цель изобретения - повышение быстродействия измерения. Согласно способу последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют опорное напряжение +U0, измеряемое и нулевое напряжения и запоминают результаты усреднения, затем формируют корректирующее напряжение, пропорциональное с коэффициентом К измеряемому напряжению, путем масштабирования и квадрирования опорного напряжения - Uo и последующего определения коэффициента К. вычисляют среднеквадратическое значение по математической формуле, приведенной в описании изобретения. Усреднение результата квадрирования напряжения - Uo и вычисление коэффициента К, усреднение корректирующего напряжения и суммирование его с результатом усреднения измеряемого напряжения перед запоминанием последнего обеспечивают ускоренное формирование корректирующего напряжения за один такт. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s G 01 R 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760047/21 (22) 16.10.89 (46) 15.09,92. Бюл. ¹ 34 (71) Кишиневский политехнический институт им,С.Лазо (72) Ф.И.Жуганарь, B.Â.ÊèéñBèê и А,В.Тютякин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1075175, кл. G 01 R 19/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1698807, кл. G 01 R 19/02, 1989. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении вольтметров и АЦП сигналов произвольной формы со встроенным вычислительным блоком. Цель изобретения — повышение быстродействия измерения. Согласно способу последоваИзобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в вольтметрах и аналого-цифровых и реобразователях сигналов произвольной формы со встроенным вычислительным блоком.

Цель изобретения — повышение быстродействия измерения за счет ускоренного формирования корректирующего напряжения.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый ключи 1. 2. 3. 4, входы которых соединены соответственно с входом устройства, с выходом первого источни. ц,;, 1762251 А1 тельно масштабируют, квадрируют и усредняют опорное напряжение+0, измеряемое и нулевое напряжения и запоминают результаты усреднения. затем формируют корректирующее напряжение, пропорциональное с коэффициентом К измеряемому напряжению. путем масштабирования и квадрирования опорного напряжения — Uo и последующего определения коэффициента К. вычисляют среднеквадратическое значение по математической формуле, приведенной в описании изобретения. Усреднение результата квадрирования напряжения — Uo и вычисление коэффициента К, усреднение корректирующего напряжения и суммирование его с результатом усреднения измеряемого напряжения перед запоминанием последнего обеспечивают ускоренное формирование корректирующего напряжения за один такт. 1 ил. ка 5 опорного напряжения. с выходом второго источника 6 опорного напряжения и с общей шиной. Выходы ключей 1--4 обьединены и соединены с входом последовательно включенных масштабирующего блока 7. квадратора 8 и первого усредняющего блока 9, а также с входом последовательно включенных управляемого делителя 10 и второго усредняющего блока 11. Выходы усредняющих блоков 9 и 11 соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 12, выход которого соединен со входом последовательно соединенных блоков 13 преобразования, вычислительного блока 14 и отсчетного б",oêà 15. Вь. од блока

14 соединен с входом бло а 16 Управления, выходы которого соединены с лц авляющи1762251 ми входами ключей 1-4 и управляемого дел и тел я 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Второй ключ 2 замыкается. На вход масштабирующего блока 7 поступает напряжение 0О источника 5. Выходное напряжение блока 7 равно

01= К,0О+ ем (1) где К, ем — коэффициент передачи и напряжение смещения блока 7, Напряжение U l квадрируется квадратором 8, выходное напряжение которого равно:

02 = Кк(Км0О Е ) + Kn(KMUo+ Е )+ Ек, (2)

2 где Кк, Кл, ек — коэффициенты передачи для квадратичной составляющей, линейной составляющей и напря>кение смещения квадратора 8.

Напря>кение U2 усредняется усредняющим блоком 9 и поступает на первый вход сумматора 12. Пусть первоначально коэффициент передачи управляемого делителя

10 равен нулю, тогда выходное напряжение сумматора 12 равно

А1 = Ку К,(Км0О+ eMp + Кл(Км0О+ е )+ ау(3) где Ку — коэффициент передачи блока 9;

ey — суммарное напряжение смещения блоков 9 и 11, Напряжение А1 поступает на вход блока

13, где преобразуется в форму, необходиму.о для дальнейшей вычислительной обработки и запоминается в блоке 14, Второй ключ 2 размыкается, третий ключ 3 замыкается, и на вход блока 7 поступает напряжсние — 0О источника 6, равное по величине, но противоположное по знаку напряжению источника 5. При этом выходное напряжение суммато а 12 будет

А2 =7у(Кк(- м О + Ем) + Кл(-КЬ |ЗО + Ем) +

+е )+ ey (4)

Напряжение А2 преобразуется и запоминается. В блоке 14 нроизводится вычисление коэффициента К по формуле

А2 — А1

К = —,>О = -K(2KKKMhM+ КЛКм) (5)

Посредством сигнала блока 16 управления устанавливается коэффициент передачи управляемого делителя 10 таким образом, чтобы коэффициент передачи по постоянному напряжению последовательно соединенных делителя 10 и блока 11 был равен вычисленному значению коэффициента К.

Третий ключ 3 размыкается, первый ключ 1 замыкается. На вход блока 7 поступает измеряемое напряжение U. Выходное напряжение блока 9 равно;

0з = Ку(Кк(Км0+ ем) + Кл(Км0+ eM) + е,) +еу. (6)

С учетом того, что на второй вход сумматора 12 поступает напряжение, пропорцио5 нальное постоянной составляющей измеряемого сигнала с коэффициентом К, выходное нап яжение суммато а 12 равно

A3= УКкКм +eM +Кле +е +e„, (7) т.е. в нем отсутствует составляющая, обус10 ловленная наличием сигнала, линейно пропорционального измеряемому в выходном сигнале квадратора 8. Значение Аз запоминается.

Первый ключ 1 размыкается, четвертый

15 ключ 4 замыкается. Вход блока 7 подключается к общей шине, Выходное напряжение сумматора 12 устанавливаатся равным

А4 = Ку(Ккем + Клем + е ) + ey

2 (8)

Значение А4 запоминается, в блоке 14

20 производится вычисление среднеквадратического значения измеряемого напряжения по формуле

25 0скз = 0О

А1 + А2 2À4

Формула изобретения

30 Способ измерения среднеквадратического значения напряжения. заключающийся в том, что последовательно масштабируют, квадрируют, усредняют первое опорное напряжение 0> и запомина35 ют результат усреднения А1, формируют корректирующее напряжение, пропорциональное с.коэффициентом К измеряемому напряжению, причем коэффициент К формируют путем установки начального эначе40 ния коэффициента К, последовательного масштабирования и квадрирования второго опорного напряжения, равного по величине и противополо>кного по знаку первому опорному напряжению, изменения установ45 ленного коэффициента K и запоминания его значения, последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют измеряемое и нулевое напряжения и запоминают полученные результаты Аз и А4 соответственно, 50 вычисляют среднеквадратическое значение напряжения по формуле, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия измерения, усредняют результат квадрирования второго опорного напряже55 ния и запоминают результат усреднения

А2, вычисляют измененное значение коэффициента К по формуле

К = (А2 - А1)/2Uo корректирующее напряжение усредняют и суммируют с результатом усреднения изме1762251

Редактор

Корректор Н.Ревская

Заказ 3257 Тираж 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 ряемого напряжения перед запоминанием последнего, среднеквадратическое значение напряжения вычисляют по формуле

Составитель С.Рыбин

Техред М,Моргентал Я вЂ” Я

А1 + Az — 2А4