SU447623A1 - The method of measuring the current voltage infra-low frequency - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  автоматического измерени  действующего значени  переменного напр жени  в диапазоне 0,01-1 ГЦ.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to automatically measure the effective value of an alternating voltage in the range of 0.01-1 Hz.

Известны способы измерени  действующего напр жени  инфранизкой частоты, основанные на приближенной замене огибающей напр жени  ломаной линией с последующим интегрированием этой ломаной путем заполнени  ее отрезков импульсами измен ющейс  частоты и счета этих импульсов. Точность такого способа ограничена точностью аппроксимации и вли нием высокочастотных помех на результат измерени .Methods are known for measuring the effective voltage of an infra-low frequency, based on the approximate replacement of a voltage envelope with a broken line and then integrating this line by filling its segments with pulses of varying frequency and counting these pulses. The accuracy of this method is limited by the accuracy of the approximation and the effect of high-frequency interference on the measurement result.

Цель изобретени  - повыщение точности измерени  действующего напр жени  инфранизкой частоты.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the current voltage of infra-low frequency.

Дл  этого по предлагаемому способу многократным двойным интегрированием сначала измер емое напр жение преобразуют в интервал времени, пропорциональный сумме квадратов мгновенных значений, затем в интервал времени, пропорциональный квадрату действующего значени , и после этого в интервал времени, пропорциональный непосредственно действующему значению измер емого напр жени , и заполн ют эти интервалы импульсами фиксированной частоты.For this, according to the proposed method, by repeated double integration, the measured voltage is first converted into a time interval proportional to the sum of squares of instantaneous values, then into a time interval proportional to the square of the effective value, and thereafter into the time interval proportional to the directly acting value of the measured voltage, and fill these intervals with pulses of a fixed frequency.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Действующее напр жение переменного тока Uz можно определить как сумму квадратов мгновенных значений напр жений Uxi, вз тым п раз за периодThe effective voltage of alternating current Uz can be defined as the sum of the squares of the instantaneous values of the voltages Uxi taken n times in a period

22

У Have

i li l

(1)(one)

Дл  того чтобы получить число импульсов, пропорциональное действующему напр жению , интегрируют измер емое напр жение Ux одним интегратором за интервал времени (здесь Т - период измер емого напр жени ), затем вторым интегратором - за интервал времени, определ емый временем разр да конденсатора первого интегратора опорным напр жением UQ, тогда врем  разр да i конденсатора интегратора напр жением UQ будет пропорционально квадрату UxiIn order to obtain the number of pulses proportional to the current voltage, integrate the measured voltage Ux by one integrator over a time interval (here T is the period of the measured voltage), then the second integrator over the time interval determined by the discharge time of the capacitor the reference voltage UQ, then the discharge time i of the integrator capacitor voltage UQ will be proportional to the square of Uxi

t -.jl,, t -.jl ,,

(2)(2)

25 ul25 ul

Такое интегрирование re раз за период Т п заполнение интервала времени ti импульсами фиксированной частоты fo с суммированиемSuch integration re times for the period T p filling the time interval ti pulses of a fixed frequency fo with summation

30thirty

е « , ., - - v.-.e ",., - - v .-.

их в счетчике в конце периода Т дает сумму импульсов Лthem in the counter at the end of period T gives the sum of pulses L

л l

ul ul

пропорциональную сумме квадратов значений Uxi измер емого напр жени .proportional to the sum of the squares of the Uxi values of the measured voltage.

Деление Л на число тактов интегрировани  п за период Т осуществл ют путем интегрировани  опорного напр жени  UQ за интервалThe division of L by the number of integration cycles p for the period T is carried out by integrating the reference voltage UQ over the interval

Л времени -, после чего конденсатор интегра/0L time -, after which the capacitor integra / 0

тора разр жают напр жением, пропорциональным числу тактов и опорному напр жению Uo, которое, например, можно получить, использу  преобразователь кода в напр жение ,tori are discharged by a voltage proportional to the number of clock cycles and the reference voltage Uo, which, for example, can be obtained using a code to voltage converter,

и п-и,-К,(4)and p and -K, (4)

где X - коэффициент пропорциональности.where X is the proportionality coefficient.

Число импульсов, поступившее в счетчик за врем  разр да конденсатора интегратора, равноThe number of pulses received in the counter during the discharge time of the integrator capacitor is equal to

А.()BUT.()

лГ-п-С/о lg-p-s / o

Результат измерени , пропорциональный действующему значению Их, получают путем подачи на интегратор в течение времени о напр жени  t/jv, причемA measurement result, proportional to the effective value of Them, is obtained by applying to the integrator over a voltage time t / jv, and

Ui, K-U,-N,Ui, K-U, -N,

при разр де конденсатора интегратора линейно нарастающим напр жением Uz, пропорциональным t/o и fo.when the integrator capacitor discharges by a linearly increasing voltage Uz proportional to t / o and fo.

447623447623

U, CJ,hiKU, CJ, hiK

(6)(6)

и заполнении импульсами фиксированной частоты /о интервала времени разр да в счетчике будет зафиксирована сумма импульсов, пропорциональна  действующему напр жению.and filling the pulses with a fixed frequency / o of the discharge time interval, the meter will record the sum of the pulses proportional to the current voltage.

. 1/22 у, . 1/22 y,

1 I/ 1 I /

(7) и,(7) and

о ГК-пabout GK-p

Интегрирование напр жени  Ну, снижаетVoltage Integration Well, reduces

вли ние помех с периодом, меньщим to, наthe effect of interference with a period less than to

точность измерени , интегрирование непосредственно Ux также положительно вли ет наmeasurement accuracy, integrating directly Ux also has a positive effect on

точность измерени .measurement accuracy.

Предмет изобретени Subject invention

Способ измерени  действующего напр жени  инфранизкой частоты, основанный на преобразовании мгновенных значений измер емого напр жени  во временной интервал, заполнении этого интервала импульсами и суммировании этих импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, многократным двойным интегрированием сначала измер емое напр жение преобразуют в интервал времени, пропорциональный сумме квадратов мгновенных значений, затем в интервал времени, пропорциональный квадрату действующего значени , и после этого в интервал времени, пропорциональный действующему значению измер емого напр жени , и заполн ют эти интервалы импульсами фиксированной частоты.A method of measuring the effective voltage of infra-low frequency, based on converting the instantaneous values of the measured voltage to the time interval, filling this interval with pulses and summing these pulses, characterized in that, in order to improve the accuracy, by repeated double integration, the measured voltage is first converted into a time interval proportional to the sum of squares of instantaneous values, then to a time interval proportional to the square of the effective value, and then to the interval webbings proportional to the rms value of the measured voltage, and filled into these intervals of fixed frequency pulses.