Способ измерения амплитуды синусоидального напряжения инфранизкой частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетсккк

Сецкалкстичеекк к

Республик (61) Дополнительное к аъ-.. свил-ву— м (22) Заявлено 140277 (21) 2451831/18- 1 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l) М. Кл.

19/04

Государствеииый комитет

СССР

IIo делам изобретеиий и открытий (53) УДК 62I..З 17.. .7 (088.8 ) Опубликовано 25.04.79, Бюллетень И 15

Дата опубликования описания 280479

P2) Автори изобретения

В. Г. Демидов и Э. Г. Марков

Pl) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЭМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ СИНУСОИДАЛЬНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ИНФРАНИЭКОЙ ЧАСТОТЫ

Для этого в способе измерения амплитуды синусоидального напряжения инфранизкой частоты, основанном на заряде накопительной емкости измеряемым напряжением, выделяют временной интервал, соответствующий полупериоду измеряемого напряжения, преобразуют его линейно-нарастающее напряжение и запоминают его максимальную амплитуду, запомненное напряжение делят на два, и полученный в результате деления сигнал сравнивают с линейнонарастающим напряжением и в момент равенства отмеченных сравниваемых напряжений производят запоминание амплитуды измеряемого напряжения.

При такой последовательности обработки измеряемого сигнала постоянная

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может использоваться при создании приборов для регистрации амплитуды синусоидального напряжения инфранизкой частоты;

Известен способ измерения амплитуды синусоидального напряжения, основанный на измерении мгновенного значения напряжения в момент времени, то отстоящий на три четверти периода от начала цикла измерения (lj.

Такой способ имеет низкую точность измерения амплитуды напряжения в случае, когда в измеряемом сигнале д имеется постоянная составляющая. Это обусловлено следующим явлением.:При наличии постоянной составляющей длительность первого полупериода, фиксируемого по моментам перехода через QQ ноль измеряемого напряжения, оказывается не равной длительности второго полупериода. В этом случае момент измерения оказывается смещенным от носительно максимального значения измеряемого сигнала, это и определя ет появление погрешности измерения.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ измерения амплйтуды синусоидального напряжения, осно- 38 ванный на заряде накопительной емкости измеряемым напряжением f 2 1.

При использовании такого способа накопительную емкость периодически разряжают до нуля. Это приводит к появлению пульсаций на выходном напряжении, что и определяет низкую точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Формула изобретения

Способ измерения амплитуды синусоидального напряжения инфранизкой частоты, основанный на заряде накопительной емкости измеряемым напряжением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, выделяют временной интервал, соответствующий полупериоду измеряемого напряжения, преобразуют его линейнонарастающее напряжение и запоминают его максимальную амплитуду, запомнен ное напряжение делят на два и полученный в результате деления сигнал сравнивают с линейно-нарастающим напряжением и в момент равенства отмеченных напряжений производят запоминание амплитуды измеряемого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

Р 181731, кл. 6 01 R 19/04, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

@ 354357, кл, 5 01 R 19/04, 1974, 3 6584 составляющая не влияет на точность измерения амплитуды.

На фиг. 1 дана функциональная схеМа устройства, реализующего предлагаемый способ измерения; на фиг. 2 эпюры напряжений в .различных точках схемы.

Устройство содержит формирователь

1 линейно-нарастающего напряжения, включающий в себя компаратор 2, инвертор 3, ключи 4-6, дифференцирующую цепь из конденсатора 7 и резисто:10 ра 8, расширитель 9 импульсов, зарядный резистор 10, конденсатор 11, согласующий усилитель 12, запоминающие ячейки 13 и 14, компаратор 15, формирователи 16 и 17 импульсов управления, 15 делитель напряжения иэ резисторов

18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

При включении на входной зажим си- О нусоидального напряжения инфраниэкой частоты (см. фиг. 2а), на выходе компаратора 2 формируются прямоугольные импульсы (см. фиг. 2б), В случае,когда в входном сигнале содержится постоянная составляющая U скважность импульсов отлична от 0,5.Положительным импульсом замыкается ключ 4,а ключ 5 запирается импульсом с выхода инвертора 3. Вследствие этого на участке (см.точки A-Б фиг.2б) конденсатор 11 линейно заряжается через резистор 10 (см.фиг.2д).На резисторе 8 выделяются дифференциальные импульсы (см. фиг. 2н), соответстнующне мо- Зц ментам перехода входным сигналом через нулевое значение, На каждый отрицательный импульс расширителем 9 формируется управляющий импульс длительностью Г (см. фиг. 2г), под действи- 40 ем которого ключ 6 размыкается, предотвращая разряд конденсатора 11.

После окончания управляющего импульса конденсатор 11 быстро разряжается через замкнутые ключи 5 и 6 (ключ

5 на участке Б-В замкнут под действи-, ем положительного импульса с выхода .иннертора 3). В результате этого на выходе усилителя 12 формируется линейно-нарастающее напряжение 50 (см. фиг. 2д), амплитуда которого

-U„« пропорциональна длительности полупериода входного сигнала.

Формирователем 17 на каждый отри цательный импульс с выхода дифференцирующей цепи формируется импульс записи (см. фиг. 2е),которым на время замыкается входной ключ запоминающей ячейки 13. Параметры формирователя 17 выбраны так, чтобы выполнялось соотношение L ) . В этом случае в ячейке 13 записывается напряжение

U равное максимальному значению маке линейно-нарастающего напряжения. Напряжение U„, поделенное резисторами

18 и 19 пополам поступает на первый вход компаратора 15, на второй вход которого поступает линейно-нарастающее напряжение с выхода усилителя 12, В моменты равенства напряжений на входах компаратора 15 на его выходе нозникают перепады напряжений. По положительным перепадам напряжений (моменты-точки Г, Д на фиг. 2) формирователем 16 формируются управляющие импульсы, длительностью, временное положение которых соответствует моментам прохождения нходным сигналом через максимум. На время L замыкается входной ключ запоминающей ячейки 14. В результате чего на выходе ячейки 14, начиная с момента времени (см. точку Г на фиг. 2), устанавливается постоянное напряжение (см. Фиг 2з) равное амплитуде положительной полунолны входного сигнала, Это,напряжение измеряют любым вольтметром постоянного тока °

При изменении амплитуды входного сигнала изменяется и постоянное напряжение на выходе устройства, так как обновление информации в ячейке

14 происходит на каждом периоде.

На фиг. 2 видно, что при различном значении постоянной составляющей

11, импульс T9 ve смещается относительно точки максимума входного сигнала. Этим и обуславливается высокая точность измерения способа.

658486

Ф— и, У йн

4ьг.!

ЦНИИПИ Заказ 2049/40

Тираж 1089 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная,4