SU757993A1 - Device for measuring sinusoidal voltage amplitude - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации приборов, регистрирующих изменения амплитуды синусоидального напряжения инфра-5 низкой частоты.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in the implementation of devices that record changes in the amplitude of the sinusoidal voltage infra-5 low frequency.

Известно устройство для измерений амплитуды синусоидального напряжения, содержащее накопительный конденсатор, подключенный к цепи измеряемого нап- 11 ряжения через выпрямитель и функционально связанный с формирователем импульсного разряда £ΐ] .A device is known for measuring the amplitude of a sinusoidal voltage, which contains a storage capacitor connected to the circuit of the measured voltage across a rectifier and functionally connected to the pulse former of the pulse discharger £ ΐ].

Недостаток известного устройства заключается в низкой точности измере-1! ния из-за наличия пульсаций в выходном сигнале, обусловленных, значительными провалами напряжения на накопительном конденсаторе.A disadvantage of the known device is the low accuracy of the measurement-1! due to the presence of ripples in the output signal, due to significant voltage drops in the storage capacitor.

Более близким к изобретению явля- 21 ется устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения, содержащее запоминающий конденсатор, установленный на выходе выпрямителя измеряемого напряжения, и считывающий 2ί конденсатор, подключенной к запоминающему конденсатору через один из ключей [2] .Closer to the invention is a device for measuring the amplitude of a sinusoidal voltage, which contains a storage capacitor installed at the output of the rectifier of the measured voltage, and reads a 2ί capacitor connected to the storage capacitor through one of the keys [2].

Недостаток этого устройства определяется невысокой точностью иэмере- 3(The disadvantage of this device is determined by the low accuracy of imere- 3 (

22

ния, связанной, в основном, с нестабильностью напряжения срабатывания ключа между двумя конденсаторами.mainly due to the instability of the switch voltage between the two capacitors.

Цель изобретения - повышение точности измерительного устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the measuring device.

Для достижения поставленной цели в устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения, содержащем- запоминающий конденсатор, установленный на выходе выпрямителя измеряемого напряжения и считывающий конденсатор, подключенный к запоминающему конденсатору через один из ключей введены формирователи импульсов, причем входы формирователей импульсов подключены к цепи измеряемого напряжения, а выходы - к управляющим входам ключей, другой из которых включен параллельно запоминающему конденсатору.To achieve this goal, a device for measuring the amplitude of a sinusoidal voltage containing a memory capacitor installed at the output of the rectifier of the measured voltage and reading a capacitor connected to the storage capacitor through one of the keys introduced pulse formers, and the inputs of the pulse formers are connected to the measured voltage outputs - to the control inputs of the keys, the other of which is connected in parallel with the storage capacitor.

На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства для измерения амплитуды синусоидального напряжения; на фиг. 2 а-ж приведены временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.FIG. 1 shows a diagram of the proposed device for measuring the amplitude of a sinusoidal voltage; in fig. 2 AW shows time diagrams illustrating his work.

В состав устройства входят формирователи импульсов 1,2, состоящие изThe device includes pulse shapers 1,2, consisting of

резисторов 3,4, конденсаторов 5,6,resistors 3,4, capacitors 5,6,

компараторов 7,8, конденсаторов 9,10,comparators 7,8, capacitors 9,10,

резисторов 11,12 и диодов 13,14,эапо3resistors 11,12 and diodes 13,14, eapo3

757993757993

4four

минакщий конденсатор 15, считывающий конденсатор 16, ключи 17,18, диодный выпрямитель 19. На схеме показаны также компараторы*20,21 и усилители 22,23, не определяющие логическую структуру устройства, но необходимые для обеспечения приемлемых техАических показателей измеритель-ного процесса.The coupling capacitor 15, the reading capacitor 16, the keys 17,18, the diode rectifier 19. The diagram also shows the comparators * 20,21 and amplifiers 22,23 that do not determine the logical structure of the device, but are necessary to ensure acceptable technical indicators of the measuring process.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче на вход устройства синусоидального сигнала и_Ьх на выходе фазосдвигающей цепи из резистора 3 и конденсатора 5 создается напряжение υ_θτ ,отстающее по фазе от К_БХ, а на. выходе фаэосдвигающей цепи из резистора 4 и конденсатора 6 - напряжение υ_θπ .опережающее по фазе и_Бх(фиг.2,а).When applying to the device input a sinusoidal signal and _bx, the output of the phase-shifting circuit from resistor 3 and capacitor 5 creates a voltage υ _θτ that is lagging in phase from K _БХ , and on. the output of the photoelectric circuit from the resistor 4 and the capacitor 6 is the voltage υ _{θπ, which is} superior in phase and _Bh ( _figure 2, a).

На выходах компараторов 7,8 формиру ются соответствующие прямоугольные напряжения (фиг.2,б,в), которые дифференцируются цепями, состоящими из конденсаторов 9,10 и резисторов 11,12. На выходах диодов 13,14 вырабатываются короткие положительные импульсы (фиг.2, г,д), замыкающие на время действия импульсов ключи 17,18.At the outputs of the comparators 7, 8, the corresponding rectangular voltages are formed (Fig. 2, b, c), which are differentiated by circuits consisting of capacitors 9,10 and resistors 11,12. At the outputs of the diodes 13,14 produced short positive pulses (figure 2, g, d), closing for the duration of the pulse keys 17,18.

Запоминающий конденсатор 15 через выпрямитель 19 заряжается до амплитудного значения каждой положительной полуволны входного сигнала и периодически разряжается, при замыкании ключа 17 под действием импульса разряда, На выходе усилителя 22 устанавливается постоянное напряжение (фиг.The storage capacitor 15 through the rectifier 19 is charged to the amplitude value of each positive half-wave of the input signal and is periodically discharged when the switch 17 is closed under the action of a discharge pulse. A constant voltage is set at the output of the amplifier 22 (FIG.

2, е), равное по величине амплитуде положительных полуволн входного сигнала, Если в какой-либо момент времени изменится амплитуда и_вх,то изменится и напряжение на выходё усилителя 22, поскольку запоминающий конденсатор 15 периодически разряжается.2, e) equal in magnitude to the amplitude of the positive half-wave input signal if at any time to change the amplitude and _Rin, and the change in voltage vyhodo amplifier 22 because the storage capacitor 15 is discharged periodically.

При замыкании ключа 18 импульсами с диода 14 считывающий конденсатор 16, быстро заряжается до напряжения, имеющегося на выходе усилителя 22 (фиг.When the key 18 is closed by pulses from the diode 14, the sensing capacitor 16 is quickly charged to the voltage available at the output of the amplifier 22 (FIG.

2,ж). Так как ключ 18 замыкается периодически, напряжение на конденсаторе 16 отслеживает за изменениями напряжения на конденсаторе 15.2, g). Since the key 18 is closed periodically, the voltage on the capacitor 16 monitors the changes in the voltage on the capacitor 15.

Таким образом, с выхода усилителя 23 снимается постоянное напряжение, равное по величине амплитуде положительных полуволн входного синусоидального сигнала. При этом в выходном напряжении отсутствуют пульсации, обусловленные периодическим разрядом запоминающего конденсатора 15. Ключи 17 и 18 имеют по существу неограниченную чувствительность по цепям управления, так что какая-либо нестабильность их напряжения срабатывает практически исключена, Указанные обстоятельства положительно сказываются на точности измерения .Thus, a constant voltage equal to the amplitude of the positive half-waves of the sinusoidal input signal is removed from the output of the amplifier 23. At the same time, there are no ripples in the output voltage, due to the periodic discharge of the storage capacitor 15. The keys 17 and 18 have essentially unlimited sensitivity to the control circuits, so that any instability of their voltage is practically excluded, These circumstances have a positive effect on the measurement accuracy.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения, содержащее запоминающий конденсатор, установленный на выходе выпрямителя измеряемого напряжения, и считывающий конденсатор, подключенный к запоминающему конденсатору через один из ключей,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены формирователи импульсов, причем входы формирователей имульсов подключены к цепи измеряемого напряжения, а выходы - к управляющим входам ключей, второй иэ которых включен параллельно запоминающему конденсатору.A device for measuring the amplitude of the sinusoidal voltage, which contains a storage capacitor installed at the output of the rectifier of the measured voltage, and reads a capacitor connected to the storage capacitor through one of the keys, which means to improve the accuracy , pulse shapers are entered into it, and the inputs of the pulse shapers are connected to the circuit of the measured voltage, and the outputs are connected to the control inputs of the keys, the second of which are connected in parallel with the storage capacitor.