Способ сравнения двух синусоидальных напряжений по амплитуде

Авторы патента:

Авторы изобретени

G01R19/155 - с индикацией наличия напряжения

G01R17 - Измерительные приборы, в которых осуществляется сравнение с эталонной величиной, например мостового типа

ОЛИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.V.1971 (№ 1664703/18-10) с присоединением заявки № 1664702/18-10

Приоритет

Опубликовано 21.VI.1973. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 25.Х.1973

М. Кл. G 01r 17„ 00

G 01г 19/16

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изаоретений и открытий

УДК 621.317.72(088.8) Авторы изобретения

В. М. Шляндин, А. Ф. Прокунцев, А. Л. Крам и Г. П. Руднева

Заявитель

Пензенский политехнический институт

СПОСОБ СРАВНЕНИЯ ДВУХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ ПО АМПЛИТУДЕ

U Uà+i У

2 / 1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах допускового контроля комплексных сопротивлений, мостах и компенсаторах переменного тока.

Известны способы сравнения амплитуд двух синусоидальных напряжений, основанные на усреднении действия колебаний за несколько периодов или на замене определения равенства амплитуд установлением фазового угла

90 между напряжениями, зависимыми от сравниваемых.

Однако известные способы отличаются низким быстродействием.

Целью изобретения является повышение скорости измерения.

Для этого суммируют взятые для одного момента времени квадраты мгновенных значений синусоидальных сигналов с ослабленными в число раз, равное угловой частоте, квадратами производных тех же сигналов и полученные суммарные сигналы сравнивают между собой. Это позволяет получить результат сравнения двух синусоидальных напряжений в любой момент времени, причем время сравнения может быть сколь угодно малым и независимым от частоты сравниваемых напряжений.

Известно, что мгновенное значение синусоидального напряжения определяют по фо1 муле:

U=U -sin(mt+ ), где У,„вЂ” амплитуда синусоидального напряжения, 1р вЂ” ф аз ов ый угол.

Производная в этот момент равна

U = вы/ cos (m1 + q).

Известно, что величина амплитуды U„, в любой момент времени может быть определена формулой т. е., определяя мгновенное значение синусоидального напряжения U и величину производной в этот момент U, можно измерить

его амплитуду U .

В момент равенства амплитуд двух сравниваемых синусоидальных напряжений получим:

Ui=() или

U(n1 вЂ” Ыл2 вЂ” U1 + ): /2 +

u) ш

387290

Предмет изобретения

Составитель Л. Болотникова

Редактор А. Зиньковский Техред T. Курилпо Корректоры; Г. Запорожец и Н. Прокуратова

Заказ 2838/10 Изд, № 776 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Следовательно, чтобы получить информацию о соотношении амплитуд двух синусоидальных напряжений одинаковой частоты в любой момент времени, необходимо сравнить сумму квадратов мгновенного значения и производной одного из них с суммой квадратов мгновенного значения и производной другого.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ, Сравниваемые синусоидальные напряжения

U> и U> через эмиттерные повторители 1 и 2 поступают на преобразователи 8 и 4 мгновенного значения в квадрат амплитуды, каждый из которых содержит соответственно дифференцирующие цепи 5 и б, аттенюаторы 7 и 8, квадраторы 9, 10 и 11, 12 и сумматоры 18 и 14.

Мгновенные значения каждого из сравниваемых напряжений поступают параллельно на входы квадраторов 9, 12 и дифференцирующих цепей 5, б. На выходе квадраторов 9, 12 вырабатываются напряжения, пропорциональные квадратам мгновенных значений сравниваемых напряжений.

Напряжения с выходов дифферепцирующих цепей 5 и б через аттенюаторы 7, 8, коэффициент ослабления которых равен оз, поступают на входы квадраторов 10, 11.

На выходах квадраторов 10, 11 вырабатываются напряжения, пропорциональные квадратам производных от мгновенных значений сравниваемых напряжений, ослабленных в в раз.

Напряжения с выходов квадраторов 9, 10 и

ll, 12 попарно поступают на входы сумматоров 18 и 14, напряжения на выходах которых пропорциональны сумме квадратов мгновенного значения и производной каждого из сравниваемых напряжений.

Выходы сумматоров 18 и 14 соединены со

5 входами схемы 15 сравнения, которая сравнивает квадраты амплитуд сравниваемых напряжений.

Таким образом, сигнал на выходе схемы сравнения несет однозначную информацию о

N соотношении амплитуд сравниваемых напряжений независимо от того, в какой моментвреи ени п р о исходит ср а в пение.

Зная частоту каждого из сравниваемых напряжений и соответствующим образом выби15 рая коэффициент ослабления аттенюаторов

7, 8, можно сравнить по амплитуде напряжения разных частот.

Кроме того, учитывая, что разница между квадратами амплитуд по абсолютному значе20 нию всегда превышает разницу между амплитудами сравниваемых значений, получим значительное повышение чувствительности.

:пособ сравнения двух синусоидальных напряжений по амплитуде, отличающийся тем, 3О что, с целью повышения скорости измерения, суммируют взятые для одного момента времени квадраты мгновенных значений синусоидальных сигналов с ослабленными в число раз, равное угловой частоте, квадратами про35 изводных тех же сигналов и полученные суммарные сигналы сравнивают между собой.