Автокомпенсационное устройство дляизмерения синфазной состовляющейсинусоидального напряжения на фонеквадратурной помехи

Автокомпенсационное устройство дляизмерения синфазной состовляющейсинусоидального напряжения на фонеквадратурной помехи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

i«I 508744

Союз Советских

Соцналнстннескнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.73 (21) 1910917/26-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритст—

Опубликовано 30.03.76. Бюллетень № 12

Дата опуб,опкования описания 20,01.77 (51) М. Кл G 01R 17/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР но долам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.79 (088.8) (72) Авторы изобретения

T. М. Алиев, И. Л. Шайи и Г. М. Цоглин

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (71) Заявитель (54) АВТОКОМПЕНСАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИНФАЗНОЙ СОСТАВЛЯ1ОЩЕЙ

СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ФОНЕ

КВАДРАТУРНОЙ ПОМЕХИ

Изобретение относится к области электроизмерительной технички,и може быть применено при измерениях синфазной составляющей синусоидального напряжения на фоне квадратурной помехи.

Известно автоком пенсационпюе устройство для измерения синфазной составляющей синусоидального напряжения на фоне квадратурной помехи, содержащее схему сравнения, подключенную к генератору эталонного,развертывающего напряжения, два делителя напряжения время-импульсный преобразователь, электронный ключ, одним входом подключенный к выходу схемы сравнения, а другим входом и выходом — к устройству управления, соединенному с время-импульсным преобразователем, генератором эталонного напряжения и преобразователем постоянного напряжения в код, а также отсчетпое устройство.

Недостатком из|вестного устройства является низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия. Эта цель достигается за счет того, что время-импульсный преобразователь включен между перовым делителем напряжения и схемой сравнения, причем выход первого делителя напряжения соединен с генератором эталонного развертывающего напряжения через второй делитель напряжения, 2 выход которого через преобразователь постоянного напряжения в код связан со свои vI входом управления и отсчетным устройством.

5 схе vIB I; TpoHI:TII iipn e I.II HB фиг. 1; временные диаграммы, поясняющие работу устройства — на фиг. 2; графики зависимости числа циклов измерения от величины синфазной и квадратурной составляю10 щпх — на фиг. 3.

Устройство содержит схему сравнения 1, генератор эталонного развертыгающего напряжения 2, делители напряжения 3 и 4, время-импульсный преобразователь 5 (ВИП), 15 электронный ключ 6, устройство управления 7, преобразователь постоянного напряжения в код (ППНК) 8, огсчетное устрой1ство 9.

Работа усгройства основа на на сравнении измеряемого напряжения с эталонным раз20 вертывающим, представляющим собой промодулированное с помощью линейно-iao3paстающего напряжения сннусондальное напряжение постоянной амплитуды.

Эталонное напряжение изменяется по зако25 ну:

Uq>

U, = — — i з1п<пi, т, где U,, — амплитуда модулирующего «а30 пряжения;

Т„ — время развертки; — время;

ы — круговая частота несущего и измеряемого напряжения.

Величина U„, изменяется при каждом преобразовании. Последние ж продолжаются до тех пор, пока сравнение не произойдет

Т 2л. в момент времени t = — = — . Синфазная

4 составляющая измеряемого напряжения будет пропорциональна величине U„, при последней развертке.

Изменение величины U„, может осуществляться по определенному алгоритму, например последовательному счетному или поразрядному. Изменение величины U„, производи ся итерационно, для чего используется два последовательно включенных делителя напряжения (ДН), через которые подается постоянное опорное напряжение на генератор эталонного напряжения. Коэффициенты передачи делителей напряжения при каждом последующем преобразовании устанавливаются в зависимости от параметров предыдущего преобразования.

Измеряемое напряжение изменяется по закону:

U„= U „, . sino t + U„„cosset, где U„„— амплитудное значение синфазпо" составляющей;

U „— амплитудное значение квадратурной помехи, подается на один вход схемы сравнения 1, на другой вход которой поступает напряжение от генератора эталонного напряжения 2.

Перед измерением У„делители 3 и 4 имеют коэффициенты передачи, ра вные единице, так что постоянное напряжение Uo полностью поступает на вход генератора 2. В момент времени t=0 устройство управления запускает генератор 2 (диаграмма 1 фиг. 2), который вырабатывает компенсирующее напряжение. Одновременно начинает работу

ВИП 5. Сравнение U„è U, происходит в момент 7=t ...В этот момент схема сравнеopl пия формирует импульс (диаграмма 2 фиг. 2).

Интервал времени от момента запуска развертки до момента t=-t,,ð,, равный численно t„,, преобразуется в код преобразователем 5. т

В момент /= — устройство управления 7

4 вырабатывает короткий импульс (диаграмма 3, фиг. 2), отпирающий на время его дли? тельности электронный ключ 6. Если t„p ф— то этот импульс не совпадаег с импульсом схемы сравнения 1. Затем ППНК 8 преобразует в код напряжение с выхода делителя напряжения 4.

Перед началом следующего цикла преобразования ВИП 5 установит коэффициент передачи делителя напряжения 3 пропорцио508744

4tgp, нальным величине —, а ППНК 8 — дел11Т теля напряжения 4 пропорциональным Ug„ так что на вход генератора 2 будет подана

5 4tcp часть U„ пропорциональная U„„ . Та7 1 ким образом, величина амплитуды модулирующего напряжения при втором преобразо-

10 ванин будет:

4(7 эм tñp ! (7эч., ?

В момент t=O начинается второй цикл пре15 образования и т. д.

Величина У,„при i-ом преобразовании определится как

4(?эм (1 — 1) tcp (< — 1)

20 где U„, (7 — 1) — амплитуда модули рующего напряжения при (i — 1)-ом преобразовании;

t,„(i — 1) — интер вал от момента запуска до момента сравне25 ния b (7 — 1) -ом преобразавании.

При и-ом преобразовании 7,р„ совпадаеr с

7 моментом 7 =—

При этом импульс схемы сравнения 1 (диаграмма 2, фиг, 2) совпавший с импульсом устройства управления (диаграмма 4, фиг.2), отпирающим электронный ключ 6, пройдет на вход устройства управления, в результате чего последнее не выдает команду на следующее преобразование.

Напряжение с выхода делителя напряжения 4 преобразуется в код ППНК 8 и фикси40 руется отсчетным устройством 9.

Так как при последнем сравнении pg—

Т

= — искомая величина

4 (7 эып 7

45 U ха Т 4 7

P а величина U, пропорциональна напряжеип нию на выходе делителя напряжения 4, то отсчетное устройство 9 зафиксирует число, соответствующее величине U „.

На фиг. 3 приведены графики зависимости числа циклов измерения от относительной величины синфазной составляющей

55 U« ния — ") для различных о гносительных (?хм l величин квадратурной помехи (отношеЪ

50 ния ), где U„— максимальная ампли77р à 1 км туда синфазной составляющей, причем фиг. 3, а соответствует случаю приведенной погрешности измерения j=0,1 lo, а фиг. 3, б случаю j=0,5%. Для сравнения здесь же

508744 пунктиром показано минимальное число циклов при поразрядном вводе эгалонных напряжений в двоично-десяти гном коде.

Максимальное значение напряжения U„, T задавалось равным U „„; а величина Тр ——

= 5 мсек.

Из графиков видно, что при относительной величине квадратурной помехи " =0,2 хи и ниже в рабочем диапазоне изменения синфазной спстачллюЩнй(— "" = О,1.: 1) члсло, VxM циклав меньше, чем в случае поразрядного ввода, причем это число уменьшается, как с уменьшением U,,„(äëÿ данного U», ), так и с увеличением U, (для данного U,). Последнее можно объяснить увеличением отношения сигнал — помеха (— ) . Для слу/Uxa . . уа) чая U =-U,.„, п=1, а для случая U,,„=Î п=2. Таким образом предложенное устройство позволяет повысить быстродействие при измерении синфазной составляющей на фоне квадратурной помехи.

Формула изобретения

Лвтокомпенсационпое устройство для измврения сннфазной составляющей синусоидального напряжения на фоне квадратурной помехи, содержащее схему сравнения, подключенную к генератору эталонного развертывающего напряжения, два дечителя напряжения, время-импульсный преобразователь, электронный ключ, одним входом подклю о ченный к выходу схемы сравнения, а другим входом и выходом — к устроиству управления, соединенному с время-импульсным преобразователем, генератором эталонного напряжения и преобразователем постоянного напряжения в код, отсчетное ус1ройство, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействияя, время-импульсный пр еобр аз ователь включен между первым делителем напряжения и схемой сравнения, причем вы2р ход первого делителя напряжения соединен с генератором эталонного развертывающего напряжения через второй делитель напряжения, выход которого через преобразователь постоянного напряжения в код связан со своим входом управлвния и отсчетным устройством, 508744,1 ll,2 Р, Составитель А. Прохорова

Техред T. Лященко

Корректор Е. Хмелева

Редактор В. Левятов

Заказ 5193 Изд. № 1246 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

МОТ. Загорский филиал

7l

/2

12

1l

02 ЮЗ 09 Ю5 ЮБ Ю7 ЯЮ N 15 Кда

04 05 Юб Р7 ЮВ УУ g