Устройство для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцкапистическик

Респубттик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04. 07. 80 (21) 2951267/1.8-21 с присоединением заявки.%(23) Приоритет

Опубликовано 15. 04. 82. Бюллетень Ют14 (5I)M. Кл .

I С 01 R 19/02 твеудерсткнный квинтет

СССР по делан нзебретеннй и открытнй (53) УДК621. )17, . 7 1.088. 8) Дата опубликования описания 17. 04. 82 (72) Авторы изобретения

С. Г. Камлет и А. Р. Шпигель (7l ) Заявитель

Одесский отдел Центрального научно" исс института связи ьс,кого

Ф МВЬГ"Ф ммм (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроиз-. мерительной технике и предназначено дпя использования при контроле напряжения произвольной формы (с различными функциями распределения вероятностей мгновенных значений).

Известно устройство для изменения среднеквадратического значения переменного напряжения, содержащее подключенный к источнику контролируемого напряжения. детектор среднеквадратичес1О кого значения, выход которого соединен с вольтметром постоянного токаш.

Недостаток известного устройства, 15 градуируемого при синусоидальной форме входного сигнала, заключается в низкой точности измерения в условиях отклонения формы контролируемого напряжения от синусоида.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения среднеквадратического значения пере менного напряжения, содержащее подключенный к источнику контролируемого. напряжения детектор среднеквадратического значения, выход которого через делитель напряжения соединен с вольтметром постоянного тока, зашунтированным конденсатором (2 1.

В указанном устройстве при выборе соотношения плеч делителя напряжения с учетом заданной формы контролируемого напряжения обеспечивается соответствие выходного сигнала среднеквадратическому значению напряжения на входе устройства для ряда функций распределения входного сигнала. Однако фиксированное соотношение плеч делителя все же .ограничивает область возможных функций распределения. При широких вариациях формы напряжения на входе устройства погрешность измерения его среднеквадратического зна" чения оказывается весьма ощутимой.

Цель изобретения - повышение точности измерительного устройства при контроле напряжения произвольной формы.

3 92О537 4 го и средневыпрямленного значений, выделяемых детекторами и 4. Сравнение указанных значений осуществляется в компараторе 3. Предварительно с помощью делителей напряжения 2 и

5 на обоих входах компаратора 3 для заданной формы входного сигнала (например синусоидальной) устанавливают ся равные напряжения.. При этом на

10 выходе компаратора 3 среднее значение напряжения оказывается равным нулю. Режим делителя напряжения 8 подбирается таким образом, чтобы выходное напряжение устройства соответtS ствовало среднеквадратическому значению Vg>. При отклонении формы входного сигнала от заданной на выходе компаратора 3 появляются импульсы, среднее значение и полярность кото20 рых определяет, управляющее напряжение на выходе фильтра нижних частот б. Это напряжение воздействует на вход управления делителя напряжения

5 до тех пор, пока разность напряже2$ ний на входах компаратора 3 не окажется на нулевом уровне. Одновременно это управляющее напряжение, действуя на управляемый делитель напряжения 8,. изменяет напряжение на его выЗ0 ходе Uo до соответствия новому среднеквадратическому значению контролируемого напряжения Нв„.

При наличии идеального компаратора 3, в котором знак выходного напряжения определяется только знаком разности напряжений на его входах, напряжение управления делителями 5 и 8 не зависит от уровня входного сигнала, а определяется только соотношением между его средневыпрямпенным и пиковым значениями, т.е. зависит от формы контролируемого напряжения. B. связи с этим создаются предпосылки для обеспечения высокой точности измерения среднеквадратического значения контролируемого напряжения при любой его форме.

Формула изобретения

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения, содержащее подклю- ченный к источнику контролируемого напряжения детектор среднеквадратического значения, выход которого через основной делитель напряжения соединен с вольтметром постоянного тока, зашунтированным конденсатором, введены детекторы пикового и средне" выпрямительного значений, два дополнительных делителя напряжения, компаратор и фильтр нижних частот, основной и один иэ дополнительных делителей напряжения выполнены управляемыми, причем входы детекторов пикового и средневыпрямленного значений подключены к выходу источника контролируемого напряжения, а их выходы через дополнительные делители напряжения - ко входам компаратора, вход фильтра нижних частот соединен с выходом компаратора, а выход - со входами управления управляемых делителей напряжения.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения.

В устройство входят детектор пикового значения 1, делитель напряжения 2, компаратор 3, детектор средневыпрямленного значения 4, управляемый делитель напряжения 5, фильтр нижних частот 6, детектор среднеквад". ратического значения 7, управляемый делитель напряжения 8, конденсатор

9, вольтметр постоянного тока lo. Ha схеме показан также источник контролируемого напряжения 11.

Работа устройства происходит следующим образом.

При выработанном соотношении плеч делителя напряжения 8 выходное напряжение устройства ц соответствует среднеквадратическому значению контролируемого напряжения Овт, лишь для определенного ряда функций распределения входного сигнала. В случае значительного изменения формы контролиS0 руемого напряжения величины 00 уже не соответствует искомому среднеквадратическому значению U <. Погрешность измерения можно исключить, изменяя соотношение плеч делителя напряжения 8.

Оценка формы входного сигнала производится путем сравнения его пиковоУстройство для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения, содержащее подключенный к источнику контролируемого напряжения детектор среднеквадратичес кого значения, выход которого через основной делитель напряжения соединен с вольтметром постоянного тока, .5 920537 6 зашунтированным конденсатором, о т - напряжения - к входам компаратора, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- вход фильтра нижних частот соединен лью повышения точности при контроле с выходом компаратора, а выход - с напряжения произвольной формы, в не- входами управления управляемых дел,го введены детекторы пикового и сред 5 телей напряжения. невыпрямленного значений, два дополнительных делителя напряжения, ком- Источники информации, паратор и фильтр нижних частот, ос- принятые во внимание при экспертизе новной и один из дополнительных делителей напряжения выполнены управ- to 1. Патент ФРГ Р 1814520, ляемыми, причем входы детекторов пи" кл. 21 е 19/02, 1968. кового и средневыпрямленного значе- 2. ЕНе1с лиег -Gleichrichter fur ний подключены к выходу источника Drehspulinstrumente-"ÅlåktroniscÜå контролируемого напряжения, а их вы- Rundsehschau", 1961, Р 4, s. 169, воды через дополнительные делители 5 в. 5.

Составитель, Л. Морозов

Редактор Н..Ромжа Техреду И,Гайду корректор С. Иекмар

Заказ 2329/47 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва И-)5 Раушская наб. 8. 4/g

Филиал ППП "Натент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4