Способ сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения

Способ сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для метрологического обеспечения радиотехнических систем в процессе создания мер переменных напряжений в широком диапазоне частот. Целью изобретения является повышение точности сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения. Для этого из преобразуемых гармонических напряжений выделяют гармонику с частотой, равной частоте входного гармонического напряжения. Это позволяет обеспечить равенство нулю амплитуды выделяемой гармоники при равенстве амплитуды сравниваемых гармонических напряжений, а также исключить воздействие дестабилизирующих факторов на параметры модулируемых импульсов. Кроме того, предложенный способ сравнения амплитуды входного гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения включает преобразование двух гармонических напряжений в суперпозицию импульсно-модулированных напряжений, выделение из них одной из гармоник, обладающих максимальной чувствительностью к изменениям амплитуд гармонических напряжений, и сравнение амплитуд гармонических напряжений при достижении амплитудой выделенной гармоники нулевого значения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 19 165 а.,Б -,„" ." иЯ """ я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ П=НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР (21) 4406711/24-21 (22) 08.04.88 (46) 15.12,89. Бюл. У 46 (71) Оренбургский политехнический институт (72) В.Д. Шевеленко, В.Н. Булатов, В.И. Кутузов, Д.А. Даминов, В.А.Деревяшкин, И.А. Гильманова, С.А.Луковенко и В.П. Засекан (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1267270,- кл. С 01 R 19/165, 18,03.85. (54) СПОСОБ СРАВНЕНИЯ АМПЛИТУДЫ

ГАРМОНИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ С УРОВНЕМ

"ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для метрологического обеспечения радиотехнических систем в процессе создания мер переменных напряжений в широком диапазоне частот, Целью изобретения является повышение точности сравнения амплитуды гармоничесИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для метрологического обеспечения радиотвхнических систем в процессе создания мер переменных напряжений широком диапазоне частот °

Целью изобретения является повышение точности сравнения.

Сущность предлагаемого способа сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения, заключается в следующем

„„SU„„1529138 А 1 кого напряжения с уровнем постоянного напряжения. Для этого иэ преобразуемыхх гармонических напряжений выделяют гармонику с частотой, равной частоте входного гармонического напряжения.

Это позволяет обеспечить равенство нулю амплитуды выделяемой гармоники при равенстве амплитуды сравниваемых гармонических напряжений, а также исключить воздействие дестабилизирующих факторов на параметры модулируемых импульсов. Кроме того, предлагаемый способ сравнения амплитуды входного гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения включает преобразование двух гармоничес- с

CJ ких напряжений в суперпоэицию импульсно-модулированных напряжений, выделение из них одной иэ гармоник, обладающих максимальной чувствитель- С ностью к изменениям амплитуд гармонических напряжений, и сравнение ампли0иий туд гармонических напряжений при достижении амплитудой выделенной гармо- © ники нулевого значения.

Сравниваемое постоянное напряжение одним из методов аналого-цифрового преобразования, обеспечивающего высокую точность, преобразуют в периодическую прерывистую последовательность импульсов, с амплитудой Е, длительностью С и временем задержки между импульсами Т, количество импульсов m в которой пропорционально уровню постоянного напряжения.

Модуль комплексной амплитуды гОрмоники с номером n=yl определяется

1529138

2ЕшТо ° То где у=1; 2; 3...;

Т=1Т вЂ” период преобразования д постоянного напряжения

U в прерывистые последовательности импульсов, формируемые из сравниваемого гармонического на1 пряжения частоты

Т, Формированием прямоугольных импульсов таким образом, чтобы — и выбором 4=1; 3; 5 обеспеТ4) чивается линейная связь между амплитудой гармоники, выделяемой из прерывистой последовательности импульсов, и количеством импульсов m

fA (1= mU,, 2Е

Г 1 а следовательно, и уровнем сравниваемого напряжения U,.

Выделяемые из прерывистой последовательности импульсов пропорциональное сравниваемому постоянному напряжению 12 гармоническое напряжение и сравниваемое по амплитуде гармоническое напряжение поочередной их коммутацией, для которой используются последовательности импульсов, по.пучаемые путем умножении в 2N раз ча(-1 тоты f — одного из гармонических

Т, напряжений, подвергают модуляции по времени задержки последовательности прямоугольных импульсов частоты 2Ni ) что эквивалентно воздействию каждого иэ гармонических напряжений в качестве модулирующего на последовательность немодулированных импульсов с частотой, вдвое меньшей частоты коммутации, Полученное таким образом импульсно-модулированное колебание представляет собой суперпозицию из двух модулированных сравниваемыми по амплитуде напряжениями по времени задержки последовательностей импульсов, сдвинутых друг относительно друга на интервал времени t3=1/2Nôv .

Комплексная амплитуда гармоники с номером pN (где p=l 2; 3...) такой суперпозиции определяется следующим образом

АрБ — sin — Iî,(2pNI(; +

+ I,(2рИй, ) --"("1 где Е и n — соответственно амплитуда и длительность импульсов суперпоэиции; и Uw — амплитуды сравниваемых

"т гармонических напряжений; г() — угол фазового сдвига меж" ду сравниваемыми напряжениями;

)(=-Ц,„ „, /E — крутизна модуляционной характеристики;

I,(x) — функция Бесселя первого рода нулевого порядка, обращающаяся в ноль при

x=2,41; 5,52 и т.д.

Отсюда очевидно, что при

2pNli =2рМГ) =М2,41, () 4 22

4)(E dE

M()(E т,е, при U =U =, . амплитуда

20 2pll 7i гармоники с номером n=pN обращается в ноль, что позволяет индицировать факт равенства амплитуд двух гармонических колебаний. При изменении U

25 или П „относительно U =U =

MЕ

„=П гармоника с номером n pN подвepraeтся наибольшим изменениям.

Вьщелением иэ суперпоэиции модулиро30 ванных последовательностей импульсов гармоники с номером n=pN обеспечивается высокочастотная индикация равенства амплитуд сравниваемых колебаний, так как при отклонении амплитуды одного из них на величину и Г изменение амплитуды гармоники с номером

n=pN составляет величину

4i 4(pN I = — 4 — ov„= — pip

ЛА N f 4N О (40 2 — - () 2, (2pN74 )f ЙСт

Т0 и с оп ров ожда етс я усилением изменений

CIU с коэффициентом усиления й/Ар м А ис цс 4444 ) ° я г, f2, (2pNa, )f k>, где k „ — кОэффициент усиления избирательной системы, выделяюшей гармонику с номером

50 n pN.

В частности при Е=10 В; N 10; — =2 — =О 019 коэффициент усилег E г

55 ния. Kр,(=4!5.

Высокая точность сравнения амплитуд гармонических колебаний обеспЕг

1 чивается тем, что при равенстве ампСоставитель Н. Маркин

Техред А, Кравчук Корректор С. Шекмар.

Редактор Т. Парфенова

Заказ 7636/40 Тираж 714 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

5 152 литуд U,U pU „амплитуда выделяе- мой для регистрации гармоники равна нулю и .воздействие дестабилизирующих факторов на параметры модулируемых импульсов не вызывают ее изменений.

Формула изобретения

Способ сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения, включающий преобразование двух гармонических напряжений в суперпозицию импульсно-модулированных напряжений, выделение иэ них одной из гармоник, обладающих максимальной чувствительностью к изменениям амплитуд гармонических на9138 6 пряжений, и сравнение амплитуд гармонических напряжений при достижении амплитудой выделенной гармоники нуле5 вого значения о т л и ч а ю щ и йФ с я тем, что, с целью повышения точности сравнения, одно из преобразуемых гармонических напряжений выделяют как гармонику с частотой, равной частоте входного гармонического напряжения, из полученной промежуточным преобразованием постоянного напряжения во временной интервал прерывистой последовательности импульсов, количество которых пропорционально уровню сравниваемого постоянного напряжения.