Способ измерения величины отклонения переменного напряжения или тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

<>873141 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено090879 (21) 2807873/18-21 (51)М. Кл, с присоединением заявки М

G 01 R 19/145

Государственный квинтет

СССР но деаам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.81 Бюллетень Н9 38

Дата опубликования описания 15.10.81 (53) УДК 621 317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Е.Божко и И.Д.Пуэько (71) Заявитель

Институт проблем машиностроения AH Украинской CCP (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОТКЛОНЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОКА

Изобретение относится к области ! электооизмерительной техники.

Известен способ измерения величины отклонения переменного напряжения или тока, согласно которому измеряемый сигнал преобразуют в два сигнала одинаковой амплитуды, сдвинутые по фазе на 90о, возводят их в квадрат, суммируют и формируют первую разность между этой суммой и образцовой величиной 1.1).

Недостатком известного способа является невысокая точность измерения величины отклонения переменного напряжения или тока, которая ухудшается при увеличении относительнбй величины отклонения, так как выходная величина устройства при реалиэапии способа содержит как составляйщую, пропорциональную отклонению измеряемой величины, так и составляющую, пропорциональную. квадрату отклонения.

Второй составляющей можно пренебречь только при малой относительйой величине отклонения.

Цель изобретения — повышение точности измерения величилы отклонения переменного напряжения или тока.

Поставленная цель достигается тем, что в. способе измерения величины отклонения переменного напряжения или тока, основанной на преобразовании измеряемого сигнала в два сигнала одинаковой амплитуды, сдвинутые по фазе на 90о,формировании сигнала, равного квадрату амплитудного значе- ния, и первого отклонения полученного сигнала от образцовой величины, дополнительно формируют второе отклонение, равное квадрату отклонения амплитудного значения от значения корня квадратного иэ образцовой ве15 личины, и третье отклонение, равное отклонению первого от второго..

Согласно заданному способу сравнивают квадрат амплитуды . U „(U +

+ aU ) измеряемого сигнала с обраэ-, в

20,цовым источником, величина напряжения которого U выбрана равной квадо рату амплитуды U сигнала установленного значения, затем формируют квадрат разности между величиной амплиту25 ды измеряемого сигнала

u „- U + aU и значением величины квадратного корня из величины напряжения образцового источника - 0о, и определяют величи30 ну 6< U, равную отклонению амплитуды

873141 переменного напряжения от установленного значения, ь„о = о -u,--(u„„-l u, )% Я, u„

Таким образом, выходная величины пропорциональна отклонению измеряемой величины.

При умножении b U на величину, обратную коэффициенту пропорциональнос,ти, получаем

hu=hgu 2 /О ЬО

0 т.е. выходная величина равна отклонению измеряемой величины от установленного значения 0„.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для реализации предложенного способа.

Устройство содержит трансформаторы 1 и 2, выпрямительные диоды 3 и 4,два квадратора 5 и б,операционные 20 усилители 7-11,третий квадратор 12, блоки извлечения квадратного корня 13, 14,блок формирования 13,14,блок формирования отношения напряжений 15,выходную клемму 16.Первичная обмотка трансформатора 2 соединена со средней точкой первичной обмотки трансформатора 1.Средние выводы вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 заземлены, а крайние выводы каждой иэ вторичных ЗО обмоток подключены к катодам выпрямительных диодов 3 и 4 соответственно. Общая точка анодов диодов 3 подключена к квадратору 5, а общая точка анодов диодов 4 — к квадратору б, выходы квадраторов 5 и б подключены к одному входу операционного усилителя 8, выход которого подключен к одному из входов операционного усилителя 7, ко второму входу которого подключена клемма источника образцового напряжения 17 (U ). Выход операционного усилителя 8 через блок извлечения квадратного корня 14 подключен к одному входу операционного усилителя 9, ко второму входу которого через блок 13 извлечения квадратного корйя подключена клемма источника образцового напряжения 17 (Uo). Выход усилителя 9 через квадратор 12 подключен к одному входу операционного усилителя 10, ко второму входу которого подключен выход усилителя 7. Выход усилителя 10 подключен к входу 18 блока 15 формирования отношения, к входу 19 которого под слючен через операционный усилителй .11 выход блока 13 извлечения корня. Выходная клемма 16 блока фор мирования отношения 15 является выходом устройства.

Измеряемое напряжение подают на первичные обмотки трансформаторов 1 и 2, с вторичных обмоток которых сни- мают напряжения одинаковой амплитуды и разных знаков, сдвинутые по фазе на «+90 . Для получения сдвига 90О первичная обмотка одного иэ трансформаторов соединена со средней точкой первичной обмотки другого. Напряжения одного знака поступают на квадраторы 5 и 6 на входе операционного усилителя 8, выходной сигнал которого пропорционален квадрату амплиту2. ды 0,„ измеряемого сигнала. Напряжение на выходе операционного усилителя 7 пропорционально разности между суммой токов квадраторов 5 и б и тоI ком смещення, задаваемым источником.

17 (U ) образцового напряжения. Напряжение на выходе операционного усилителя 9 пропорционально разности между величиной квадратного корня из напряжения 0„,, пропорционального сумг. ме токов квадраторов 5 и 6, и величи-. ной, пропорциональной квадратному корню иэ напряжения образцового источника U .

Напряжение на выходе операционного усилителя 10 пропорционально разности между величинами выходных напряжений усилителя 7 и квадратора 12 и поступает на вход 18 (делимое) блока

15, на вход 19 (делитель) которого поступает напряжение с выхода операционного усилителя 11 с коэффициентом передачи, равным 2.

Данный способ позволяет повысить точность измерения величины отклонения переменного напряжения или тока от установленного значения, что при проведении виброиспытаний объектов повышает точность формирования заданного силового воздействия на испытуемое иэделие. Это дает наиболее достоверную информацию для оценки вибронадежности испытываемых изделий.

Формула изобретения

Способ измерения величины отклонения переменного напряжения или тока, основанный на преобразовании измеряемого сигнала в два сигнала одинаковой амплитуды, сдвинутые по фазе на «+ +90, формировании сигнала, равного квадрату амплитудного значения, и первого отклонения полученного сигнала от образцовой величины, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно формируют второе отклонение, равное квадрату отклонения амплитудного значения от значения корня квадратного из образцовой величины, и третье отклонение, равное отклонению первого от второго.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 3755®, кл. G 01 R 19/16, 1971.

873141

Составитель Н.Чистякова

Редактор П. Коссей Техред A.Áàáèíåö Корректор Е. Рошко

Заказ 9025/70 Тираж 735 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4