Устройство для измерения постоянной составляющей электрического сигнала

Устройство для измерения постоянной составляющей электрического сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ает. сеид-ву (22) Заявлено040374 (21) 200301 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0 5.0 7.7 9 Бюллет

Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

А.M. Агизим, И.М. Вишенчук, Я.H. Гнатив, М.Ш. Розенблат и A.Е. Фриш

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано

s цифровых вольтметрах, спектроанализаторах, фазометрах, частотомерах и т.д.

Известны устройства для определения постоянной составляющей электрического сигнала, содержащие интегратор и ключ, основанные на усреднении сигнала за время измерения Т (1) .

Если период помехи целое число раз укладывается на интервале Т, вклад помехи в результат измерения теоретически равен нулю. Практически при типичном интервале усреднения T=20 мс помеха от сети 50 Гц и ее гармоники подавляются на 70-80 дБ. Однако помехи с другими частотами подавляются значительно слабее.

Из изложенного видно, что на результат измерения влияет помеха.

Наиболее совершенны устройства для измерения постоянной составляющей электрического сигнала содержающие интегратор и ключ (2) .

Известные устройства работают с низкой точностью.

Цель изобретения — повышение точности измерения. Для достижения этой цели в устрбйство для измерения пос- гоянной составляющей электрического сигнала, содержащее интегратор и ключ, введен программный блок, ключ выполнен трехпозиционным, первый и второй его выходы соединены с прямым и инверсным входами выходного интегратора, выход программного блока связан с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом интегратора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит интегратор 1, ключ 2, выходной интегратор 3, программный блок 4.

Работает схема следующим образом.

До начала интервала измерения в интеграторах устанавливаются нулевые выходные потенциалы. Блок 4 задает положение ключа 2 в соответствии с хранящейся в его памяти программой.

На выходе интегратора 1 в процессе измерения образуются текущие величины N-кратного определенного интеграла от измеряемого сигнала. Ключ 2 путем соединения выхода интегратора 1 с прямым или инверсным входом интегратора. 3 либо путем разрыва этих связей умножает на коэффициент 1,п минус единицу. Интегратор 3, таким образом, 67257 в этих точках). Отсюда ясны правила выбора значений коэффициента m:

1) его интеграЛы в пределах (° 1

-(-1 кратности от 1 до -1 должны

5 2 равняться нулю;

2) его интегралы в пределах г ) кратности N+1 (т.е. площадь веса

m(t) должны равняться

10 Непрерывность веса m„ H его производных .до M-1-й включительно обеспечивает затухание частотной ха— рактеристики по кривой (> ), т.е. малую методическую погрешйость от

15 помех. При этом используются типовые звенья-интеграторы и ключи, обеспечивак)щие получение коэффициентов 1, 0, минус 1 .,Точность этих звеньев достигает сотых и тысячных долей процента при несложных калибровочных операциях, так что и методическая и аппаратурная погрешности предлагаемого устройства значительно меньше, чем погрешность известных устройств для определения постоянной составляющей.

Формула изобретения

N — кратный интеграл от коэффици- 40 ента тй Гк

Поскольку в устройстве коэффициент rn может принимать только значения 1, 0,„минус 1, то в соответствии с (2) вес т ц являет- 45 ся непрерывной функцией, состоящей

-из припасованных друг к другу полиномов. Вес mg имеет N-1 непрерывную . На границах интервала усреднения (-4(; 1г- ) вес тпрр и его произ- = I

Составитель В.Баганов

Редактор Б.Федотов ТехредЛ. Алферова Корректор E.Ïàïï

Заказ 3882/45 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и бткрытий

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

Филиал ППП Патент ., г.ужгород, ул.Проектная,4

3 определяет площадь пр«оизвЕдения выходного сигнала интегратора 1 на переменный коэффициент, принимающий значения 1 0 минус 1 .

I ь

Пусть входной сигнал есть х(1) .

После g -кратного интегрирования (Mчисло интеграторов в цепочке 1) по.лучаем () т X(<)-с(1 с! Г d „

У(множение на коэффициент m (tg)-.—

= и, последующее интегрирование приводят к выражению

Л &(7„). Ч тк) дтю=

= 5n() ... )((1)сН„...сИ-„, z, Коэффициент m(t„) выбирают таким образом, чтобы все интегралы в пределах от — до — кратности от 1

Х л до N равнялись нулю. При этом условии операторы (интегрирования и дифференцирования можно менять местами.

Формулу (1) можно привести к такому виду: г tg-C

Л=- т «« ««) S . ., «0)dl dt dt где ™му(Гк- )- интеграл от коэффициента тп (1"м) .

Применяя подобный переход Я раз, получим:

A=(с)",-Х H)x() а, г

ФФ „(1)=Ц ...j e d ... д, п я п-3 " г г водные до N-1-й включительно должны равняться нулю (во избежание разрыва

Устройство для измерения постоянной составляющей электрического сигнала, содержащее интегратор и ключ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен программный блок, ключ выполнен трехпозиционным, первый и второй его выходы соединены с прямым и инверсным входами выходного интегратора, выход программного блока связан с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом входного интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Ракаев A.Ï. и др. Способ определения постоянной составляющей сигнала. Измерительная техника, М 9, 1970.

2. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы, Высшая школа, Киев, 1971, с. 438-440.