Устройство для измерения средних значений напряжения любой формы

Устройство для измерения средних значений напряжения любой формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Клаеа 23е, 36

N- 193552 ссс р

ОПИСАНИЕ ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е. И. Розенфелье, А. В. Наумов, Л. Ю. Рахманинов и Г. И. Уряшзон

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ

НАПРЯЖЕНИЯ ЛЮБОЙ ФОРМЫ.

Заявс|ено 10 сентября 1955 г. за М 2059), 452593 в Министерство свяан СССР

11редметом изобретения является устройство для измерения средних .значений напряжения любой формы. основанное на заряде конденсатора.

В предлагаемом устройстве для осуществления указанного измерения по шкале прибора, имеющего градуирсвку, не зависяшую от времени интегрирования в интервале времени измерения, не превышающего 500 сек., а также расширения диапазона измеряемых уровней до бО дб без переключения шкал и автоматизации процесса измерения с автоматичсским поддержанием постоянства начального показания прибора, применена схема, содержащая две интегрирующие цепочки, логарифмометр. компенсационну|с схему и управляющую схему.

Одна из интегрирующих цепочек предназначена для интегрирования измеряемого, а другая — опорного напряжения.

Логарифмометр служит для получения логарифма отношения измеряемого и опорного напряжений. компенсационная схема дает возможность расширить пределы логарифмирования. Управляющая схема автоматически осуществляет математические действия интегрирования, логарифмирования и деления.

На фпг. 1. 2, 3, 4 показаны схемы предлагаемого устройства в раз. п1чныс моменты измерений.

Измеряемое напряжение подается на в:Од устройства и интегрируется в цепочке RC, состоящей из сопротивления R, и конденсаторов Сь С, Сз, С . На вход второй интегрирующей цепочки (на схеме клеммы Е). состсяп1еи из сопротивления R2 и конденсаторов C;„C;,. C;. C, подключается постоянное эталонное напряженис Е, равное мак.пмальному напряже. ию, КОтОрос может измеряться прибором.

Во время интегрирования конденсаторы в каждой интегрирующей цепочке соединяются параллельно. Последу|ощая схема прибора от интегрирующих цепочек отключается для того, чтобы избежать влияния íà рсзультаты интегрирования ионных токов ламп. Пс окончании интегрирования конденсаторы С, С, С., С, и

C;„C;, С-„C . Отключаются от сопротивлений Ri u R.. и перегругпшровываются в каждой интсгриру.сщей цспочкс в последовательное сс диненпс.

Г1ри этом происходи г умножение пропнтегрирозанного напряжения на число конденсаторов (т. е. па 4). Введение такой коммутации конденсаторов вызвано следующей прп иной.

Ув 103552

Для нормальной работы IoI,I pHij>мометра на вход его необходимо подавать напряжение порядка 800--1000 в. При двадцатипроцентном заряде конденсаторов интегрирующей цепочки для выполнения этого условия ня вход прибора необходимо бы Io obI подавать напряжение порядка

4000--5000 в. Использование умножения проиптегрирова1!Ного напряжения позволяет уменьшить подаваемое на вход приоора напряжение до 800 в 1000 в.

Проинтегрирсы!1!!1!ыс н»пряженпя поступа!от на логарифмомстр, состоящий из диода 71 с включенным последовательно большим сопротивлением Я3. Использование лога р ифмирования в тракте устройства позволяет получить IIIHpoKHH;Iè I I! IIçoí измерений, я тяк>ке даст возможность осуществить весь диапазон:1змерений в одной шкале.

При HciIoëb 30!33нии В качестве 1О

Гарифмсмст1311 диода 71 с послсдоыятельно включенным сопротивлением порядка 100 т "(R.) диапазон измерений получается равным 60 дб.

Группа конденсаторов С1, С2, С3, С1 подключается к логарифмомстру, я конденсатор выходной цепи С:, поiiключается параллельно анодной цепи усилителя, 1 (фиг. 2).

Ламга !7 представляет собой двойной триод. Одна половин» сгс-катодный повторитель с больпгим входным сопротивлением, оно служит J. àçâÿçûâà!Ошей ступе!1ь1о, другая половина — усилитель, oo0pclllный по мостовой схеме, в диагональ которой и включаются конденсаторы выходной цепи С!1 и С1„. Таким обр»зом, прологарифмировапнос напряжение усиливается и нарушает б»ланс моста. От разбалянсироыя!шогс напряжения заряжается ко!!денс!!тор выходной цепи С .

Затем вход логарнфмомстря пс1н— ключается к конденсаторам второй группы С,;„С„, С-„С8, а в диагональ моста включается конденсатор выходной цепи С11> (фиг. 3). По око1гчании заряда конденсатора С1< конде!1. саторы выходной цепи С и С10 соединяются последовательно таким образом, чтобы напряжения на IIHx вычитались, и подключаются к прибору с большим входным oопроти13лснис".,! Л (фиг. 4) . Таким прибором может быть ламповый вольтметр постоянного напряжения.

Конденсаторы выходной цепи С„ и

С!О производят вычитание прологарифмированных напряжений, а также автоматически поддерживают начальный баланс выходной цепи устройства.

Поддержание начального баланса устройства производится следу!ощим образом.

Как уже было сказано, усилитель собран по мостовой схеме. При отсутствии напряжения на входе логарпфмометра мост сбалансирован. Однако от таких причин, как изменение питающих усилитель напряжений, температуры и т. д., баланс моста мо>кет нарушиться. Но от напряжения разбалансировки будут заряжаться оба выходных конденсатора C9 «С, и при вычитании это напряжение компенсируется.

Все указагшые вышс переключения в устройстве в процессе измерения производятся автоматически при помощи последовательно срабатывающих ламп, в анодные цепи которых включены коммутиру1ощис реле.

Зг!ектронная автоматика в устройстве может быть заменена меха!1 1ческой.

Автоматика строится таким сорязсм, чтобы в положении, соответствующем изображенному ня фиг. 1. схема находилась в течение заданного времени интегрирования. В положеннях, соответствучощнх изображенным на фиг. 2 и 3, схема должна находиться по 0,5 сек., после чего переходит в положение, показанное ня фиг. 4. На этом заканчивается цикл измерения. Включение устройств» «;l следующее измерение осуществляется вручную.

Автоматическое устройство !:)зыоляст также вести нспрсрыыпыс измерения. Прн этом в положении, показанном на фиг. 4, схем» 1иход1!тся

2 — 3 сек., необходнмыс;1ля снят!!я показаний, затем автомат !чески переходит в положение, данное 11а фиг. 1, и т. д. Автоматизация работы устройства сильно снижает погрсшI,ooTü измерений. а также значительно облегчает работу с устройством.

111аксих1а:1ь11»я Ilol рсшность. ОбРсМ 103552 ловленная отклонениями от нормального закона интегрирования, будет составлять не более 107О.

Предмет изобретения

Устройство для измерения средних значений напряжения любой формы, основанное на заряде конденсатора; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью осуществления указанного измерения по шкале прибопа, имеющего градуировку, не зависящую от времени интегрирования в интервале времени измерения, не превышающего 500 сек., а также расширения диапазона нзмеряемых уровней до 60 дб без псреключения шкал и автоматизации процесса измерения с автоматическим поддержанием постоянства начального показания прибора; применена схема, содержащая две интегрирующие цепочки, одна из которых предназначена для интегрирования измеряемого, а другая — опорного напряжений, логарифмометр для получения логарифма отношения измеряемого и опорного напряжений, компенсационную схему для расширения пределов логарифмирования и управляющую схему для автоматичсского осуществления математических действий интегрирования, логарифмирования и деления.

Фкг. 3.уд

λ —

8xod р

7 сс

:Е

»1 c =..:

Фиг. 4 зрд

+ ОЮюд 7

+ Π— — Š8.

«1»

C„

«» е

:Г K переключаглеляи —. лереключптел