Компенсационный способ измерения амплитудного значения переменного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ») й3255

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12.70 (21) 1497825/18-21 (51) М. Кл. 6 01К 19/04

1 т с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Мнннстрпв СССР во делам нзпбретеный н открытый (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 05.06.78 (53) УДК 621.317.7.83.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Зайдман и М. С. Ройтман (71) Заявитель Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

АМПЛИТУДНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности, к способам измерения амплитудного значения переменного напряжения.

Известен способ измерения амплитудного значения переменного напряжения, основанный на поочередном ограничении в отдельности положительных и отрицательных полуволн измеряемого сигнала, на использовании источника опорного напряжения постоянного тока и на сравнении измеряемого сигнала с опорным напряжением (1).

Недостаток этого способа заключается в недостаточной точности измерения вследствие неравномерности амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта прибора, так как измеряемое и опорное постоянные напряжения сравниваются на фиксированной частоте, а также погрешности коэффициента деления делителя опорного напряжения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ измерения, основанный на совокупном ограничении обеих полуволн измеряемого сигнала, на использовании источника опорного напряжения меандра и на сравнении измеряемого сигнала с опорным напряжением (2), Однако этот способ имеет тот же недостаток, что и первый.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в компенсационном способе измерения амплитудного значения переменного напряжения, основанном на сравнении контролируемого сигнала с опорным напряжением меандра, контролируемым сигналом на выходе широкополосного делителя напряжения формируют опорное напряжение меандра частоты сигнала, сравнивают предварительно усиленные в одном тракте и ограниченные с двух сторон измеряемый сигнал и опорное напряжение, запоминают опорное напряжение, после чего

15 сравнивают его в том же тракте с опорным напряжением меандра фиксированной частоты, снимаемым с прецизионного узкополосного делителя напряжения, по коэффициенту деления которого определяют амплитуду коитро20 лируемого напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Измеряемое напряжение от источника 1

2б подается на усилитель-ограничитель 2 и через контакт 3-1 реле на предварительный электронный усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления. На контакт 3-2 того же реле поступает опорное напряжение с выхода

30 широкополосного делителя 5, а на контакт

613255

3-3 — опорное напряжение с выхода прецизионного узкополосного делителя 6.

Блок 2 через контакт 7-1 переключателя связан с дифференцирующей цепью 8, которая, в свою очередь, через контакт 7-2 переключателя соединена с мультивибратором 9, используемым в качестве задающего генератора на дискретной частоте работы.

Выход дифференцирующей цепи подсоединен к двухполупериодному выпрямителю 10.

Выход последнего подключен ко входу триггера 11, работающего в счетном режиме. Выход триггера подсоединен к цепи управления ключевой схемы 12, преобразующей постоянное напряжение источника 13 в напряжение меандра, которое поступает на широкополосный делитель 5 напряжения и через контакт

14-1 переключателя — на прецизионный узкополосный делитель 6 напряжения.

Блоки 2, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 образуют опорный источник переменного прямоугольного напряжения. Такое построение генератора позволяет получить напряжение меандра с частотой, равной частоте контролируемого сигнала при замыкании контакта 7-1 переключателя, либо опорное напряжение меандра дискретной частоты при замыкании контакта 7-2 переключателя.

Периодическое замыкание контактов 3-1, 3-2, 3-3 реле позволяет подводить сравниваемые напряжения к предварительному электронному усилителю 4. Переменное напряжение, усиленное до требуемой величины с усилителя 4 подается на последовательный двусторонний диодный ограничитель 15, диоды которого смещены на заранее заданный уровень. Ограниченные импульсы подаются для сравнения на осциллографический индикатор 16.

Измерения производят в два этапа. На первом этапе контролируемым сигналом на выходе широкополосного делителя напряжения формируют опорное напряжение меандра частоты сигнала, сравнивают предварительно усиленные в одном тракте и ограниченные с двух сторон измеряемый сигнал и опорное напряжение, запоминают опорное напряжение.

Первый этап сравнения позволяет практически исключить составляющую погрешности измерения, обусловленную неравномерностью амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта прибора, поскольку частота измеряемого напряжения равна частоте опорного напряжения.

На втором этапе сравнивают опорное напряжение широкополосного делителя в том же тракте с опорным напряжением меандра фиксированной частоты, снимаемого с прецизионного узкополосного делителя напряжения, по коэффициенту деления которого определяют амплитуду контролируемого напряжения.

10 Второй этап измерения дает возможность уменьшить составляющую погрешности, вызванной неточным определением коэффициента деления широкополосного делителя опорного напряжения, поскольку производят срав15 нение выходных напряжений широкополосного и прецизионного узкополосного делителя опорного напряжения на фиксированной частоте, на которой обеспечена предельная точность коэффициента деления презиционного

20 узкополосного делителя напряжения.

Изобретение целесообразно использовать в электрорадиоизмерительной технике во всех тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую точность измерения амплитудного зна25 чения переменного напряжения.

Формула изобретения

Компенсационный способ измерения амплиЗ0 тудного значения переменного напряжения, основанный на сравнении контролируемого сигнала с опорным напряжением меандра, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, контролируемым сигналом на выходе широкополосного делителя напряжения формируют опорное напряжение меандра частоты сигнала, сравнивают предварительно усиленные в одном тракте и ограниченные с двух сторон измеряемый сигнал и

40 опорное напряжение, запоминают опорное напряжение, после чего сравнивают его в том же тракте с опорным напряжением меандра фиксированной частоты, снимаемым с прецизионного узкополосного делителя напряжения, по

45 коэффициенту деления которого определяют амплитуду контролируемого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР №183826, 50 кл. G 01R 19/04, 1965.

2. Лвторское свидетельство СССР №310187, кл. G 01R 19/10, 1968.

613255

Составитель Б. Веремейкии

Техред И. Михайлова Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Коляда типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1126/16 Изд. 11е 484 Тираж 1122 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5