Измеритель напряжения переменного тока

 

О П И C А И Й Е (1)476И9 изоьгктиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соиз Свветских

Соаилистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.03.73 (21) 1895252/18-10 (51) Ч. Кл. 6 01г 19/26 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 06.01.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий. (53) УДК 621,317.725 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. К. Золотков и H. E. Чван (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ HАПРЯЖЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится,к области электропзмсрительной техники.

Известные устройства измерения среднего значения переменного напряжения, основанные на преобразовании напряжения в частоту и интегрировании полученной частоты в течение времени, примерно равного периоду частоты .измеряемого налряжения, имеют значительную погрешность .измерен::я прп изменении частоты измеряемого напряжевия.

Цель изобретения — устранение зависимости результата измерения от частоты входного с игнала. Это достигается путем снабжения измерителя двумя схемами совпадения, схемой сборки, запоминающим устройством и двумя устройства ми автоподстройки частоты, иервые,входы которых соединены с выходом формирователя, второй .вход первого jcTlpoiicT,ва автоподстройки частоты подключен к одному из выходов преобразователя напряжение — частота и ко входу измерителя отношения двух частот, а выход — ко входу управления крутизной преобразователя напряжение — частота, второй,вход второго устройства автоподстройии частоты соединен со вхо,дом схемы сборки и .выходом пе рвой схемы совпадения, а выход — со входом запоминалщего устройства, причем другой выход преобразователя напряжение — частота .подключен через вторую схему совпадения и схему сборки,к одному ггз Bêoëoâ линии задержки, .к другому входу которой ч|одключсн,выюд запоминающего устройства, à выход — к одному нз входов первой схемы совпадения.

На чертеже пр:.гвсдсна функциональна I схе»a измерителя.

Измеритель содоржит дпффсренц:làльный преобразователь 1 напряжение — частота, на выходе 2 которого образуется частота, равная разности начальной частоты н частоты, Tlpoпорциональной входному напряжению, à на выходе 3 образуется частота, равная сумм . двух упомянутых частот; формирователь 1; схемы совпаден|ия 5 и б; схему сборки 7; лпнгпо задержки 8 со входом 9 у1п равления величиной задержки t, и с сигнальным входом

10; смеситель 11; запоминающее устройство

12; измеритель 13 отношения двух частот со входом 14, на которьш, одается значение частоты «делимого», и входом 15, на который подается значение частоты «делителя»; устройства авгоподстройки 1б и 17 частоты с одними входамн 18,il 19 и другими,входами 20 и 21 соответственно; сигнальный вход 22 уст25 ройства управления и,вход 28 управленя . крутизной преобразования преобразователя 1.

Измеритель работает следующим об разом, При подаче нмпульса управления на вход

22 схема совпадения 5 .и .измеритель 18 переводятся в закрытое состояние, а все остальз ные устройства измерителя остаются .включенным и. Схема сборки 7, линия задержки 8, схема б образуют кольцо, работающее в режиме генераци:I, В таком кольце вырабатылается частота, равная

При изменении зеличины х по спн.соидально Iy закону данное, выражение запишется в виде

f p — — noU,, si,II Qt.

f:л.з —;

2t, где 1, — время задержки.

Эта частота поступает на вход 21 устройства автоподстройки частоты 17.

Напряжение рассогласования, вырабатываемое в устройстве 17, через запоминающее устройство 12 поступает на узлравляющий вход 9 линии задержки 8, изменяя время задержки. При этом частота, определяемая линией задержки 8, изменяется до тех пор, пока не станет равной частоте, .воздействующей на вход 18 устройства автоподстройки частоты

17, т, е. поддерживается ipaвенство

f,з,=О пли 2/з =To, где 0 — частота колеоаний измеряемого напряжения;

Т вЂ” период колебаний измеряемого напряжения.

В это время кольцо, образованное преоб разователем 1, устройством 1б, поддерживает на входе 8,преоб1разователя 1 суммарную частоту,,кратную частоте измеряемого напряжения.

Так как в дифференциальном п реобразователе напряжение — частота суммарная частота

fI равна

fI,— — fo (1+ aX), где fo — начальная частота; х — величина измеряемого, напряжения; а — постоянный коэффициент; и разностная частота равна

f p fo (1 — ax), 1 то суммарная частота f на выходе 8, выделяемая входящим в преобразователь 1 фильтром, равна

f ° =2fo а разностная частота f р на выходе 2 равна

fp =2fo - ах=f з ах, т. е. частота f однозначно определяет крутизну преобразования измеряемого напряжения в разностную частоту.

Если поддерживается fI =nQ, то это обеспечивает требуемое .изменение крутизны преобразования:при измереяии частоты измеряемого напряжения

f =аОах.

При отключения управляющего импульса со входа 22 открывается схема совпадения 5 и запоминающее устройство 12 переводится в РЕжпч ЗазЛОМИНаН IB НаПРЯжЕНИЯ РаССОГЛа СОвания. При этом время задержки линии задержки 8 поддерживается постоянным.

При этом через схему совпадензия 5 разностная частота (fp) с выхода 2 преобразователя 1 поступает íà вход схемы соорки 7 и далее через нее — на вход 10 линии задержки

8 .и вход смесителя 11.

На другой, вход смесителя 11 поступает

20 эта же частота задержания на время t . На з выходе смесителя образуется частота, равная и, f=2nUO sin — =2nUO 1, Т

25 кото рая поступает на вход 14 измерителя GTношения частот 18, который,прн отсутствии управляющего импульса открыт.

На вход 15 измерителя отношения частот

18 поступает суммарная частота. В,результате измеритель отношения частот 18:вырабатывает,код, равный отношению этих частот.

Та ким 00ipазом, и ело и мну льсов Л, сооТветствующее ".ðåäíeìó значению измеряемого напряжения, зазлишется в виде

mnUV

Ы= — - -, -- =2птК

40 где т — постоянная измерителя отношения частот.

Из последнего выражения видно, что результат измерения не зависит от частоты изме.ряемог,о напряжения.

Предмет изобретения

Измеритель напряжения переменного тока, содержащий дифференциальный преооразова50 тель напряжение — частота, вход которого соединен со в одом формирователя, линию задержки, .вход и .выход которой подключены

Ко входам смесителя,,п измеритель отношения двух частот, отличающийся тем, что, с целью

55 устранения погрешности измерения .при изменении частоты входного сигнала, он снабжен двумя схемами совпадения, схемой сборки, запоминающи м устройством и двумя устройствами автоподстройки частоты, первые входы

50 которых соединены с выходом формирователя, ВтОрОи вход первого устройства автоподстройки частоты подключен к одному из выходов преооразователя напряжение — частота и ко входу измерителя отношения двух частот, а выход — ко входу управления крутизной пре476519

Составитель М. Шадрин

Техпед T. Миронова

Редактор О. Филиппова

Корректор И. Симкина

Заказ 1112/1649 Изд. № 888 Тира" 902 Подппс

Москва, )К-З5, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» образователя напряжение — частота, второй вход второго устройства автоподстройки частоты соединен со,входом .схемы сборки и выходом первой схемы совпадения, а выход— со входом запоминающего устройства, причем другой выход преобразователя напряжение— частота подключен через вторую схему совпадения и схему сборки к одному пз входов линии задерискп, другой вход которой соединен с выходом запоминающего устройства, а выход — с одним пз входов первой с. смы совпадения.