Способ преобразования мгновенных значений напряжения в средние

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () 789774 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030177 (2 ) 2439972/18-21 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень Ж 47

Дата опубликования описания 23. 12. 80 (5!)М. Кл.з

01 R 19/00

Государственный комитет

СССР

IIo делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317.

725(088 8) (72) Авторы изобретения

В.Г. Брандорф и В.Л. Котляров

Львовский лесотехнический институт и .Львовский ордена Ленина политехнический институт (7l) Заявители (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ

НАПРЯЖЕНИЯ В СРЕДНИЕ а ---тд

25 це стек

Изобретение относится к иэмерИтельной технике.

Известен способ получения среднего значения напряжения, заключающийся в непрерывном интегрировании измеряемого напряжения и делении полученного результата на время,прошедшее с момента начала получения среднего значения напряжения. Такой способ позволяет отсчитать среднее значение напряжения в любой момент времени, т.е. получать "мгновенное значение" непрерывно изменяющегося среднего значения напряжения )1f.

Недостаток способа заключается в его низкой точности, вызванной большим количеством операций, каждая из которых вносит свою погрешность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ преобразования мгновенных значений напряжения s средние, основанный на фильтрации напряжения посредством интегрирующей RC-цепи. При этом получают сред нее значение установившихся периодических процессов при условии, что постоянная времени интегрирующей

RC-цепи гораздо больше периода исследуемого процесса (2).

Недостатком этого способа, несмотря на его простоту, является невоз5 можность получения отсчетов, пропорциональных среднему значению за время от начала процесса получения среднего значения неустановившихся или непериодических процессов, т.е. на10 личие динамической погрешности при определении среднего значения.

Цель изобретения — уменьшение динамической погрешности при апериоцическом характере изменения входноj5 го напряжения.

Указанная цель достигается тем, что устанавливают значение активного сопротивления цепи. равным нулю, а в момент начала измерения изменяют зна2О чение активного сопротивления цепи по закону — текущий интервал времени от момента начала измерения;

С вЂ” емкость. RC-цепи.

Сущность изобретения поясняется

30 чертежом, на котором представлена

789774

t тек

С

35 схема устройства, реализующего описанный способ.

Устройство содержит счетчик времени 1 и интегрирующую, например RCцепь 2. Резистор переменный и увеличивает свою величину R от нулевого значения, после подачи импульса

"пуск" на счетчик времени 1, таким образом, что постоянная времени

r(с) цепочки равна времени, прошедшему от момента подачи импульса "пуск" г(с) с е т.е. я -™ .

t тек С

Устройство работает следующим образом. 3$

В исходном состоянии величина сопротивления равна нулю и напряжение на выходе цепочки 2 равно напряжению на ее входе. В момент подачи импульса "пуск" величина сопротивления R Щ начинает расти так, что при этом

r = с „, т.е. спустя секунду после подачй ймпульса "пуск" r = 1 сек., спустя 2 сек — r 2 сек и т.д.

Закон изменения выходного напряжения U, от входного 0в для цепи, изображенной на чертеже, как известно, выглядит следующим образом:

0ЬЫ U s (1)

Преобразовав это выражение и решив известное дифференциальное уравнение с учетом того, что

r(t): (2)

Ф получим с учетом начальных условий (с=со — момент подачи импульса

"пуск").

1 с 4о 40

Таким образом, величина выходного напряжения U > в любой момент времени t точно равна среднему значению входного напряжения за отрезок времени t-t 45

При этом постоянная времени г(с) .увеличивается не до какого-то конкретного значения, а все время, поВНИИПИ Заказ 9026/39

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ка идет процесс получения среднего значения напряжения. Таким образом, на выходе цепи напряжение может непрерывно изменяться. Но, тем не менее, в каждый момент времени оно равно среднему значению от входного напряжения за время, прошедшее от момента подачи импульса "пуск".

Выполнение условия (2), т.е. r(t) с .е для интегрирующей цепи позволяет йолучить точное значение среднего напряжения в любой момент от начала получения среднего значения при любой форме входного напряжения, т.е. исключить динамическую погрешность при получении среднего значения напряжения.

Формула изобретения

Способ преобразования мгновенных значений напряжения в средние, основанный на фильтрации напряжения посредством интегрирующей RC-цепи, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности при апериодическом характере изменения входного напряжения, устанавливают значение активного сопротивления цепи равным нулю, а в момент начала измерения изменяют значение активного сопротивления цепи по закону где с е — текущий интервал времени тек от момента начала измерения; емкость цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нейман Л.P. и Калантаров П.Л.

Теоретические основы электротехники, ч. II. М.-Л., Госэнергоиэдат, 1959, с. 24-25.

2. Нейман Л.P. и Калантаров П.Л.

Теоретические основы электротехники. ч. I1. М.-Л., 1 осэнергоиздат, 1959, (с. 316.