Способ измерения среднеквадратического значения напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах и аналого-цифровых преобразователях напряжения произвольной формы со встроенными вычислительными блоками. Цель изобретения - повышение быстродействия измерения. Способ заключается в последовательном масштабировании и квадрировании опорных напряжений U0 и -U0. формировании корректирующего напряжения , последовательном масштабировании, квадрировании и усреднении напряжения U0. измеряемого и нулевого напряжений, вычислении среднёквадратического значения по результатам усреднения. Дополнительное масштабирование и квадрирование нулевого напряжения с последующим вычислением корректирующего напряжения, которое затем суммируют с масштабируемыми опорным , нулевым и измеряемым напряжениями, обеспечивает формирование корректирующего напряжения за один такт. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яцек G 01 и 19/02

Д ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

МЪ

° юа

° а

ЪГ

4 V

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750667/21 (22) 16.10.99 (46) 15,11.92. Бюл. N 42 (71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо (72) В,В.Кийсвик (56) Авторское свидетельство СССР

М 1075175, кл. G 01 R 19/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР .

М 4702951, кл. G 01 R 19/02, 1989. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах и аналого-цифровых преобразователях напряжения произвольной формы со встроенными вычислительными блоками.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в вольтметрах и аналогоцифровых преобразователях сигналов произвольной формы со встроенными вычислительными блоками.

Цель изобретения — повышение быстро- действия измерения.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый ключи 1, 2, 3, 4, входы которых соединены соответственно со входом устройства,с выходом первого источника 5 опорного напряжения, с выходом второго источника 6 опорного напряжения и с общей шиной. Выходы ключей 1-4 соединены вместе и с первым входом масштабирующего блока 7, выход которого через квадратор 8 соединен с входом . усредняющего блока 9, выход которого через пятый ключ 10 соединен со входом последова.. Ж 1775675 А1

Цель изобретения — повышение быстродействия измерения. Способ заключается в последовательном масштабировании и квадрировании опорных напряжений 0О и -0o, формировании корректирующего напряжения, последовательном масштабировании, квадрировании и усреднении напряжения Оо, измеряемого и нулевого напряжений, вычислении среднеквадратического значения по результатам усреднения. Дополнительное масштабирование и квадрирование нулевого напряжения с последующим вычислением корректирующего напряжения. которое затем суммируют с масштабируемыми опорным, нулевым и измеряемым напряжениями, обеспечивает формирование корректирующего напряжения за один такт. 1 ил.

1 тельно соединенных блока 11 преобразования, вычислительного блока 12 и отсчетного блока 13. Шестой ключ 14 включен между выходом квадратора 8 и входом блока 11.

Выход блока 12 соединен также с входом блока 15 управления, выходы которого сое.динены с управляющими входами ключей

1-4, с управляющими входами ключей 10, 14, с управляющим входом управляемого источника 16 корректирующего напряжения, выход которого соединен со вторым входом блока 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Ключи 2 и 14 замыкаются. На вход масштабирующего блока 7 поступает напряжение 0о источника 5. Пуст ь вы х одное напряжение управляемого источника 16 установлено.равным нулю, тогда выходное напряжение блока 7 равно

01- Км0о+ е, (1) 1775675

A1 = Кк(Км0о+ем) +

+ Кл(Км0о + ем) + ек, (2) 10 где Ky, ey — коэффициент передачи и напряжение смещения блока 9. Значение А4 запоминается.

Ключ 2 размыкается, ключ 1 замыкается.

На вход блока 7 поступает измеряемое на"5 пряжение U, Выходное напряжение блока 9 по окончании интервала времени усреднения равно г

20 А5= Ку(КкКм U — + е,)+ е„. (7) 2 2 Кл

4Кк

Аг- К»(-Км0,+ем) +

+ Кл(-Км0о+ ем)+ ек, Ф (3) Кл

А6=Ку(4 +ек)+еу.

» (8) 35

А5 - Аб

u «. =U, 4 6 (9) Из выражений (6, 7, 8) следует,что сред4О неквадратическое значение напряжения равно

u, =+u (10) А2 -А1

2 (А1+А2 — 2 Аз) Посредством блока 15 управления выходное напряжение управляемого источника 16 корректирующего напряжения устанавливается равным величине О».

Ключи 4 и 14 размыкаются, ключи 2 и 10 замыкаются. На вход блока 7 поступает опорное напряжение Uo источника 5, которое суммируется с поданным на второй вход блока 7 корректирующим напряжением U». где Км, ем — коэффициент передачи и напряжение смещения блока 7.

Выходное напряжение блока 7 квадратируется квадратором 8, выходное напряжение которого равно где Кк, Кл, ек — коэффициенты передачи для квадратичной составляющей, линейной составляющей и напряжение смещения квадратора 8.

Напряжение А1 через замкнутый ключ

14 поступает.на вход блока 11, где преобразуется в форму, необходимую для дальнейшей вычислительной обработки и запоминается в блоке 12.

Ключ 2 размыкается, ключ 3 замыкается и на вход масштабирующего блока 7 поступает напряжение -0О источника 6, равное по величине, но противоположное по знаку напряжению источника 5. При этом выходное напряжение квадратора 8 равно далее оно преобразуется и запоминается.

Ключ 3 размыкается, ключ 4 замыкается. Вход блока 7 подключается к общей шине. При этом выходное напряжение квадратора 8 равно

Аэ = K»eM + KiteM+ е . (4)

Напряжение Аз преобразуется и запоминается. . В блоке 12 производится вычисление величины 0» корректирующего напряжения

2К, e + K> (5)

2Кк Км

Выходное напряжение блока 7 квадрируется квадратором 8 и поступает на вход ус-, редняющего блока Q. По окончании интервала времени усреднения его выход5 ное напряжение равно г

А4 - Ку(КкКм Uo — + ек) + еу, (6) 2 2 Кл

4К»

Значение А5 запоминается.

Ключ 1 размыкается, ключ 4 замыкается.

Вход блока 7 подключается к общей шине, Выходное напряжение усредняющего блока 9 устанавливается равным

Значение Ав запоминается.

B блоке 12 производится вычисление по формуле

Формула изобретения

Способ измерения среднеквадратического значения напряжения, заключающийся в том, что последовательно масштабируют и квадрируют первое опор50 ное напряжение 0О и второе опорное напряжение, равное по величине и противоположное по знаку первому опорному напряжению, запоминают полученныЕ результаты квадрирования А1 и Аг

55 соответственно, формируют корректирующие напряжение постоянного тока, последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют первое опорное напряжение, измеряемое напряжение и нулевое напряже1775675 пряжение, запоминают результат квадрирования Аз, а величину корректирующего напряжения Ц» вычисляют по формуле

A2 — A1

2 (А) + Az — 2Аз ) А5 А6

Uc»a Оо

Аа — А6

Составитель С.Рыбин

Техред М.Моргентал Корректор H.Tóïèöà

Редактор

Заказ 4032 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 ние. запоминают полученные результаты усреднения А4, А и А6 соответственно, вычисляют среднеквадратическое значение напряжения по формуле отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия измерения, пе- 10 ред формированием корректирующего напряжения дополнительно последовательно масштабируют и квадрируют нулевое наи каждое из упомянутых последовательно масштабируемых квадрируемых и усредняемых первого опорного, измеряемого и нулевого напряжений предварительно суммируют с корректирующим напряженйем.