Способ измерения напряжения

 

ОПИСАНИЕ 2576ll

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 16.Ч111.1968 (№ 1267759/18-10) Кл. 21е, 36/01

21е, 32 с присоединением заявки ¹â€”

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G Olr

G 01г

УДК 621.317.312..083.5 (088.8) Приоритет—

Опубликовано 20.XI.1969. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 22.ХП.1970

Автор изобретения

И. К. Сар,кисов

Азербайджанский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники и касается компенсационного способа измерения напряжения.

Известен способ измерения напряжения, заключающийся в сложении измеряемого на- 5 пряжения с компенсирующим напряжением той же частоты и находящимся в противофазе с измеряемым напряжением и опреде,lcklkIH экстремума результирующего напряжения.

Сложность, способа и устройства для его реализации заключается в том, что на всем интервале компенсации кривая результирующего напряжения квантуется с частотой, определяемой требуемым динамическим диапазоном, при каждом квантовании выделяется приращение функции и по величине приращения определяется экстремум функции.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что, с целью упрощения методики измерений при наличии угла сдвига фаз между измеряемым и компенсирующим напряжениями в 180 +- > и повышения точности, из результирующего и компенсирующего напряжений формируют импульсы при мгновенном значении одного из напряжений, равном тлю, и амплитудном значении другого напряжения и определяют экстремум огибающей результирующего напряжения по совпадению импульсов во времени.

ЗО

На фнг. 1, а приведены кривые измеряемого и компенсирующего напряжений, а также суммарные кривые и импульсы, сформированные из нпх; на фиг. 1, б приведена векторная диаграмма, дополняющая фиг. 1, а; на фиг.

1, в приведена огибающая суммарного напряжения — измеряемого и компенсирующего; на фиг. 2 — кривыс огибающего напряжения и графики изменения фазы при различных значсниях компенсирующего напряжения.

На фиг. 1, а на графике U,. = /(t) — кривая измеряемого напряжения; на графике

U,. =f(t) — кривые (три значения) компенсирующего напряжения; на графике U=

=j(t) — кривые (соответствующие трем значениям компенсирующего напряжения) результирующего (суммарного) напряжения от сложения измеряемого и компенсирующего напряжений; на графиках U> — — f(t) импульсы, сформированные из компенсирующего напряжения (моменты перехода через нуль); на графике U = — f(t) — эти же импульсы, пропущенные через диод; на графике Ua=f(t) импульсы, сформированные по амплитудам положительных полуволп результирующего (Ь U) напряжения; на графике U —— f(t) импульсы после схемы совпадения импульсов.

Векторная диаграмма (фнг. 1, б) поясняет

257611 фиг. 1, а, а на фиг. 1,в показаны огибающие кривые Ь U: кривая 1 для е =0 и кривая 2 для р =30.

Эти же кривые приведены на фиг. 2, причем изменение фазы (фаза измеряется между результирующим и компенсирующим напряжениями) для кривой 1 показано на графике

<р, = t (U,). Здесь фаза меняется скачком на

180, так как ро =О.

При, =30 (кривая 2) фаза меняется так, как это показано на графике в., =f(I) (кривая 2 ). Из сравнения кривых 2 и 2 следует, что фаза Л U будет сдвинута относительно U, >на 90 при экстремуме кривой 2 (при наименьшем значении результирующего напряжения) .

На фиг. 2 пунктирными красивыми показаны огибающие 4 U (на графике Л U= f(U»-) и изменение фазы между М/ и U, (на графике <,=/(У») для случая, когда р, =15 .

Способ заключается в следующем.

При угле сдвига между измеряемым и компенсирующим напряжениями, отличающимся от 180, например 180 + р,, после сложения двух на пряжений во всех случаях результирующее напряжен не не равно нулю (У -О).

Следовательно, выделить момент, при котором U» =U, К, где К вЂ” постоянный коэффициент, по уровню напряжения невозможно, ибо при различных U» разл ичными будут и ЬУ.

Однако во всех случаях происходит изменение фазы на величину —. — 2 у, — худшим случаем является тот, когда у, =45 . Но и при этом изменение фазы происходит в пределах 90 (- — 2 9 =180 — 2 45 =90 ).

Таким образом, во всех практических случаях в процессе набора компенсирующего напряжения фаза результирующего напряжения изменяется не менее чем на 90 . Значит в какой-то момент времени, при определенной величине компенсирующего напряжения, кривые U» и 4U совпадут так, что при мгновенном значении компеноирующего напряжения, равном нулю, мгновенное значение результирующего (Ь U) напряжения будет равно амплитудному. Этому моменту времени будет соответствовать наименьшее значение результирующего напряжения. До этого момента и после него величина результирующего напряжения больше минимальной возможной (см. фиг, 1, в и фиг. 2 кривые 2 и пунктирная).

Если из кривой компенсирующего напряжения будут сформированы импульсы, временное расположение которых будет соответствовать переходу кривой U„через нуль, и отрицательные импульсы срезаны, а из результирующей кривой будут сформированы импуль cbI, временное положение которых будет соответствовать амплитудным значениям положительных пол у волн, то эти импульсы, 10 поданные на схему совпадения, приведут к срабатыванию последней, когда результирующее напряжение будет наименьшим, т. е. когда произойдет условная компенсация.

15 При этом величина компенсирующего напряжения будет равна:

U»= U, cosy,.

>0 Из этого условия определяется масштаб компенсирующего напряжения. Точность измерения и динамический диапазон определяются длительностью сформированных импульсов. Длительность последних может быть ус25 тяновлена по заданной допустимой погрешности.

При неизменном угле р„для любых значений измеряемого напряжения сохраняется

З0 пропорциональное значение, компенсирующего напряжения.

Предмет изобретения

Способ измерения напряжения, заключающийся в сложении измеряемого напряжения с компенсирующим напряжением той же час40 тоты и находящимся в противофазе с измеряемым напряжением и о.- ределении экстремума результирующего напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения методики измерений при наличии угла сдвига фаз между измеряемым и компенсирующим напряжениями в 180 +- <р и повышения точности, из результирующего и компенсирующего напряжений формируют импульсы при мгновенном значении одного из .напряжений, равном нулю, и амплитудном значении другого напряжения и определяют экстремум огибающей результирующего напря>кения по совпадению импульсов во времени.

257611

V»

Составитель Н. Чи1кевская

Редактор Б. Нанкина Техред 3,. Н. Тараненко Корректор B. H. Жолудева

Заказ 247/2401 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д, 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент».