SU1150562A1 - Устройство дл измерени среднеквадратического значени напр жени - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ , содержащее первый модул тор, сигнальный вход которого соединен с входной шиной, второй модул тор,. опорный генератор, выход которого соединен с входом возбуждени  первого модул тора и через фазосдвигающий блок - с входом возбуждени  второго модул тора, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого модул тора, амплитудный детектор , первый вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с входом масштабного преобразовател , блок выборки и запоминани , к первому входу которого подключен выход масштабного преобразовател , к второму входу - первьш выход формировател  временных интервалов, второй выход которого соединен с вторым входом амплитудного детектора, а выход блока выборки и запоминани  соединрн с выходной шиной, отличающеес  тем, , с целью повышени  точности, в него дополнительно Q введены счетный триггер и регулиру- ® емьй усилитель, при этом вход счетно (Л го триггера соединен с выходом опорного генератора, а выход - с управл ющим входом регулирующего усилител , сигнальный вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, а выход - к сигнальному входу второго модул тора. ел

Description

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в него дополнительно введей блок пересчета, первый вход которого соединен с выходом опорного генератора , второй - с дополнительным выходом формировател  временных интервалов , а выход - с управл ющим входом масштабного преобразовател , который выполнен на основе резисторной матрицы.

Изоёретение относитс  к электроизмереий м , в частности к измерител ньм преобразовател м, и может быть использовано в приборах дл  измеренн  эффективных значений напр жени  произвольной формы. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение функвейональных возможностей. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство дл  измерени  среднеквадратического значени  напр жени  содержит первый модул тор 1, сигнал ный вход которого соединен с входной шиной, второй модул тор 2, опорный генератор 3, выход которого соединен с входом возбуждени  первого модул тора и через фазосдвигающий блок 4 с входом возбуждени  второго модул тора 2, рыход которого подключен к первому входу сумматора 5, второй вход которого соединен- с выходом первого модул тора 1, амплитудный детектор 6, первый вход которого соединен с выходом сумматора 5, а выход - с входом масштабного преоб разовател  7, блок выборки и запоминани  8, к первому входу которого подключен выход масштабного преобразовател  7, к второму входу - первый выход формировател  временных интервалов 9, второй выход которого соединен с вторым входом амплитудного детектора 6, а выход блока выборки и запоминани  8 соединен с выходной шиной, В устройство дополнительно введены счетный триггер 10 и регулируемый усилитель 11. Вход счетного триггера 10 соединен с выходом опорного генератора 3, а выход - с управл ющим входом регулируемого усилител  11, сигнальный вход которого подключен к выходу амплитудного детектора 6, а выход - к сигнальному входу второго модул тора 2, Кроме того, в устройство дополнительно введены блок пересчета 12, первый вход которого соединен с выходом опорного генератора 3, второйс дополнитель ым выходом формировател  временнБк интервалов 9, а выход - с управл ющим входом масштабного преобразовател  7, который выполнен на основе резисторной матриТ9 1 Устройство дн  измерени  среднеквадратического значени  напр жени  работает следующим образом. Входным сигналом x(t) в первом модул торе 1 модулируетс  напр жение опорного генератора 3 (с об зательным подавлением несущей), которое затем поступает на первый вход сумматора 5. В первый момент времени оно определ етс  как U(t) Kx sintOt, где К - коэффициент передачи модул тора . На второй вход сумматора 5 поступает напр жение U, амплитудного детектора б, прошедшее через регулируемый усилитель 11, который в исходном состо нии счетного триггера 10 имеет коэффициент усилени  у. С учетом того, что напр жение опорного генератора , 3, поступающее на второй модул тор 2, сдвинуто фазосдвигающим блоком 4 на а также начального сброса амплитудного детектора 6, напр жение на выходе сумматора 5 определитс  как Uj (t) )-t 0y cosuji Kx,5inu)t . К моменту окончани  первого периода опорного колебани  на выходе амплитудного детектора 6 установита  определенное напр жение. К началу второго периода счетный триггер 10 измен ет свое состо ние и устанавливает коэффициент передачи регулируемого усилител  равным j,, тогда по окончанию второго периода на выходе амплитудного детектора б установитс  напр жение . Ti а состо ние счетного триггера 10 изменитс    коэффициент передачи по цепи обратной св зи за счет изменени  усилени  регулируемого усршител  станет равньм К коме ту окончани  третьего периода на выходе амплитудного детек тора 6 установитс  UjEKfx|+y x| + j у|х Далее происходит периодическое изме ение состо ний триггера 10 и чередо ванне коэффициентов передачи з по цепи обратной св зи. Напр жени  на выходе амплитудного детектора 6 будут определ тьс  следующими выраже ни ми: V i 443 y n 3 yi U,Kl(x| ;x:- y J-3-trM-yjTt

и после N периодов 1 N/2|.N/2|..m ( ) x /W При четном числе периодов N. ) ) 4 где I -, индексы, соответствующие напр жению x(tj на четном периоде опорной частоты; m - индексы, соответствующие напр жению x(t) на нечетном периоде опорной частоты. Сформированное таким образом напр жение амплитудного детектора 6 n ступает на масштабный преобразователь 7, выполненный в виде резистор ной матрицы, коэффициент передачи которой зависит от значени  кода, присутствующего в данный момент на выходе блока .пересчета 12, преобразующего число NJ импулБсов, поступивших на его вход от опорного гене

N ратора 3, в параллельный код, пропорциональньш корню квадратному из их числа VWj После N периодов опорной частоты, соответствующих интервалу усреднени  Т, величина которого устанавливаетс  априорно при автономных измерени х или же задаетс  импульсами синхронизации при включении устройства в автоматическую информационно-измерительную систему, путем изменени  временных интервалов между управл ющими импульсами формировател  временных интервалов 9, напр жение амплитудного детектора 6, уменьшенное в V раз масштабным преобразователем , управл ющим сигналом формировател  временных интервалов 9, передаетс  в блок выборки и запоминани  8 дл  последующей обработки (аналого-цифровое преобразование, индикаци , сигнал регулировани  и т.п.). Напр жение, поступившее в устройство выборки и хранени  информации 8, пропорционально среднеквадратическому значению измер емого напр жени , определенному на интервале усреднени  Т, при выполнении равенства Уо строго: а при отклонении от единицы с некоторым приближением: -s-Kl51 (TVnx TXfr44 дл  четного N. Величина погрешности f в этом случае определитс  как Можно показать, что эта погрешность ниже, чем в прототипе, так как отклонение каждого из слагаемых сумм вьфажений (1) - (3) от величины х меньще, чем дл  выражени  (1), при той же точности установки коэффициента передачи по цепи обратной св зи. Допустим, в прототипе коэффициент передачи цепи.обратной св зи K/j установлен с погрешностью Д: 1 +Л,

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее первый модулятор, сигнальный вход которого соединен с входной шиной, второй модулятор,, опорный генератор, выход которого соединен с входом возбуждения первого модулятора и через фазосдвигающий блок - с входом возбуждения второго модулятора, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого модулятора, амплитудный детектор, первый вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с входом масштабного преобразователя, блок выборки и запоминания, к первому входу которого подключен выход масштабного преобразователя, к второму входу - первый выход формирователя временных интервалов, второй выход которого соединен с вторым входом амплитудного детектора, а выход блока выборки и запоминания соединен с выходной шиной, отличающееся тем, ч^о, с целью повышения точности, в него дополнительно _с введены счетный триггер и регулируемый усилитель, при этом вход счетного триггера соединен с выходом опорного генератора, а выход - с управляющим входом регулирующего усилителя, сигнальный вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, а выход - к сигнальному входу второго модулятора.

SU ,1150562

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введен блок пересчета, первый вход которого соединен с выходом опорного генера тора, второй - с дополнительным выходом формирователя временных интервалов, а выход - с управляющим входом масштабного преобразователя, который выполнен на основе резисторной матрицы.