Устройство для измерения амплитуды переменного напряжения

 

Союз Советских

Социалистичесиих республик

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii894584 (6! ) Дополнительное н авт. саид-ау (22)Заявлено 06.05.80(2!) 2919331)18 21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)N. Кл. (т01 К 19/04

Рмуаврстеекый квинтет

CCCP ао делан иеебретеикй и открнткй

Опубликовано 30. 12.81. Бюллетейь М 48

Дата опубликования описания 01.01.82 (53) УЙК 62 1.317...7(088 8) (72) Авторы изобретения

Е. М. Зубин и A. Ю. Леваше (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦЛ Я ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ.

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и прецназначено цля использования при контроле переменного напряжения в условиях воздействия значительных импульсных помех.

Известно устройство цля измерения амплитуды переменного напряжения, содержащее последовательно соециненные пороговый блок, ждуший мультивибратор, инвертор и блок совпацения, а также блок задержки, включенный между выхоаом порогового блока и одним из входов блоКа совпадения f1), Недостаток известного устройства заключается в сушественной частотной погрешности измерения.

Наиболее близким к прецлагаемому является устройство цля измерения амплитуцы переменного напряжения, соцержзшее пиковые детекторы, установленные в каналах измерения обеих полярностей и поцключеннуе к блоку регистрации, а также усилители постоянного тока, одни вьмоцы которых соединены с обшим вхоцом yew

2 ройства, а другие - с выходами соответ ствуюших пиковых детекторов (2 ) .

Недостаток указанного устройства связан с низкой помехоустойчивостью при измерениях на фоне импкльсных помех. Это проявляется в том, что при наличии последних последних известное устройство осуществляет фактически измерение пиковых значений помех, а не амплитуды кон. тролируемого напряжения.

1О

Бель изобретения —. повышение устойчивости измерительного устройства к импульсным помехам.

Поставленная цель аостигается тем, в устройство цля измерения амплитуды

15 переменного напряжения, соаержашее пиковые детекторы, установленные в каналах измерения обеих полярностей, и блок регистрации, введены цва управляемых ограничителя напряжения и цва амплитуцньм

20 дискриминатора, причем в каждом канале измерения сигнальный вход ограничителя напряжения соединен с обшим вхоцом уст ройства, а выхоц — со входом пикового

894584

40 детектора, вход амплитуцного дискриминатора подключен к выход пикового цегектора, а выхоц - ко входу блока регистрации и управляюшему вхоцу ограничителя напряжения, расположенного в канале 5 измерения противоположной полярности.

На фиг. 1 прецставлена функциональная схема прецлагаемого устройства цля измерения амплитуды переменного напряжения; на фиг. 2 - прохоцные характеристики используемых в устройстве амплитудных дискриминаторов; на фиг. 3— аналогичные характеристики для введенных в каналы измерения управляемых ограничителей напряжения; на фиг. 4 - временные диаграммы сигналов на обшем входе устройства и на выхоце одного из каналов измерения при включении устройства и в условиях воздействия импульсной помехи. го

В состав устройства входят управляемые ограничители 1 и 2 напряжения (фиг. 1), пиковые детекторы 3 и 4, амплитудные цискриминаторы 5 и 6 и блок

7 регистрации. Из представленной функ- zs циональной схемы видно, что в устройстве реализованы цва канала измерения, в которых осушествляется раздельное пиковое детектирование, соответственно, положительных и отрицательных значений переменного напряжения08 .

Анализ фиг. 2 показывает, что нижние пределы выходных напряжений 05, U(, амплитудных дискриминаторов 5 и 6 одинаковы и составляют U0. Величина 0охаз рактеризует зону нечувствительности амплитудных дискриминаторов 5 и 6, которая необходима цхя осушествления начального запуска устройства, когда пиковые детекторы 3 и 4 разряжены и нх выходные напряжения U, 04 находятся на нулевом уровне. Численное значение 0 выбирается значительно меньше ожидаемой амплитуды

0 > > „контролируемого напряжения, Коэффициенты передачи К на линейной час45 ти переходных характеристик амплитудных цискриминаторов 5 и 6 несколько превышают единичные значения.

Из характеристик, показанных на фиг. 3, слецует, что цля ограничителей

1 и 2 напряжения могут устанавливаться различные пороги ограничения. Коэффициенты передачи обоих ограничителей равны единице, т,е, выходные напряжения

Q<, \) прямо пропорциональны (), В процессе работы устройства каждый из каналов измерения с помошью осевого амплитудного дискриминатора зацает соседнему каналу порог ограничения. При этом, если напряжение канала Ц„ (() ) д превышает выходное напряжение пнкового детектора соседнего канала ()p(Qg) более чем в К раз, ro оно ограничивается по уровню IJ4 К (Ц К ) с помощью установленного в данном канале управляемого ограничителя 1 (2) напряжения.

Предположим, что пиковые детекторы

3 и 4 разряжены и контролируемое напI ряжение ()цу, поступает на вхоц устройcrsa, начиная с положительной полуволны. допустим, что коэффициент перецачи амплитудных дискриминаторов 5 и 6 составляет К 1,2. В этом случае на выходе ограничителя 2 напряжения напряже ние отсутствует, пиковый детектор 4 разряжен, а порого ограничения ограничителя 1 напряжения соответствует +0 .За время действия положительной полуволны пиковый детектор 3 заряжается цо напряжения Оо, в результате к моменту прихода отрицательной полуволны порог ограничения ограничителя 2 напряжения соответствует примерно - 1,2 9, За время действия отрицательной по волны пиковый цетектор 4 заряжается цо напряжеиия1;2 0, в результате к моменту прихода слецующей положительной полуволиы порог ограничения or ðaíu÷èòerrà 1 напряже ния соответствует 1,44 Ц1и т.д. Пороги ограничения обоих ограничителей вапряжения возрастают по закону, близкому и параболическому, цо тех пор, пока не превысят амплитуцуО контролируемого н апряжения. ВИФ

Процесс включения устройства отобра жен на фиг. 4 а, б, гце на верхней циа рамме в функции времени показано кои тролируемое напряжение 0 ($ ) с ампли тупой Ощуп, цериоцом Т, а на нижней диаграмме - напря кение 0>(ф, ) на выходе пикового детектора 3. На этих же диаграм мах проиллюстрировано возцействие импульсной помехи (в момент времени gg )и вызываемый ею отклик устройства. Из циаграмм винно, что на приход имцульсной помехи, значительно превышаюшей 08 (и устройство откликается скачком напря8 т у женияЬ,О, величина которого равна

Из приведенного выражения следует, что погрешность, вносимая импульсной помехой в результат измерения, не зависит от пикового значения помехи и определяется только выбранным коэффициентом передачи К амплитудных дискриминаторов 5 и 6. Уменьшение К приводит к

89 снижению относительной погрешности измерения. Однако для такого уменьшения существует предел, обусловленный раэр аом накопительной емкости пикового детектора.,0ля успешной работы устройства необхоаимо выполнение условия

Ъ ВХ 61 гае 5 - постоянная времени разряда пи ковых аетекторов 3 и 4.

Из формулы (2) следует, что щж построении устройства следует обеспечить

Положительный эффект от снижения относительной погрещности измерения, вызываемой импульсной помехой, опреавлявт некоторое возраст анне алитель

seem нарезаных цроцессов в устрой» стве нрн скачкообразном увеличении амаютуцы контролируемого напряжения Ugg, 4584 и

Формула изобретении

Устройство для измерения амплитуды переменного напряжения, содержашее пиковые детекторы, установленные в каналах измерения обеих полярностей, и блок регистрации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости к импульсным помехам, в него введены цва управляемых ограничителя

iа напряженияи asa амплитудных анскримннатора, црнчем в каждом канале измерения сигнальный вхоа ограничителя напряжения соединен с общим вхоаом устройства, а выхоа — со вхоаом пикового це15 гтееккттоорраа, вход амплитудного днскриминаT0p& подключен K выходу пикового петен» тора, а выход - ко входу блока регистра цин и управляющему sxoay ограничителя. напряжения, расположенного в канале изlo мерения нротивоположной полярности.

Источники информации, принятые во внимание aps экспертизе

1. Авторское свиаетельство СССР

М 444119, anü 601 R 19/04, 197К й3 2. Авторское свидетельство СССР

И 680513, кл; 601 К 19/04, 1971 (дрототип).

894584

Составитель Л, Морозов

Редактор И. Мижева Техреа А. Бабинеи Корректор М. Шароши

Заказ 1 1478/72 Тираж 735 Под писн ое

ВНИИПИ Госупарственного комитета СССР по пелам изобретений и открытий

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

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