Способ цифрового измерения постоянного напряжения

Способ цифрового измерения постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii|681555

Ф тв / l (б1) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено300б75 (21)2149392/18-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет (51)м. КЛ.2

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД1 б 3L317. ,72 (088.8) Опубликовано250879. Бюллетень Nо 31 .

Дата опубликования описания 2608.79 (72) Автор изобретения

A.Í. Пиорунский (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

15

25

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в цифровых вольтметрах.

Известны реализуемые в цифровых 5 вольтметрах способы цифрового измерения постоянного напряжения, основанные на получении цифрового эквивалента путем квантования по уровню (1) .

Для подавления помех с частотой питающего сетевого напряжения измеряемое напряжение с наложенной на него периодической помехой фильтруют с помощью RC- или ЬС-фильтров.

Так как постоянная времени фильтра значительно больше периода помехи, в этих способах принципиально невозможно получить скорость измерения, превышающую несколько измерений в секунду, Известен также способ цифрового измерения постоянного напряжения,основанный на двойном интегрировании, при котором измеряемое напряжение с . наложенной на него помехой интегрируют в течение периода помехи и формируют интервал, пропорциональный измеряемому напряжению, путем интегрирования постоянного напряжения про- тивоположной по отношению к измеряемому полярности с последующим квантованием по времени полученного интервала (2).

Недостаток этого способа заключается в том, что подавление аддитивных помех с частот ой пит ающе го н апр яжения достигается при скорости измерений, не превышающей 25 измерений в секунду (частота питающего напряжения 50 Гц) .

Целью изобретения является повышение скорости измерений с обеспечением подавления помех на частоте питающего напряжения или кратной ей, Это достигается тем, что перед квантованием запоминают два мгновенных значения измеряемого напряжения со сдвигом во времени, равным половине периода помехи, а получаете цифровые эквиваленты усредняют при неизменном шаге квантования или в два раза увеличивают шаг квантования.

Благодаря этому скорость измерений может быть увеличена до 50 измерений в секунду, Способ,:основанный на двойном интегрировании, применяют в цифровых вольтметрах.

681555 4 в два раза увеличить шаг квантования.

Зторая операция предпочтительна, так как при реализации не требует введения дополнительных элементов в цифровой вол ьтмет р.

Предлагаемый способ можно приме5 нять также к цифровым в ьтметрам, основанным на других методах преобразования с осуществлением квантования как по времени, так и по уровню.

Благодаря использованию предлагаемого способа быстродействие цифровых вольтметров может быть увеличено до частоты первой гармоники питающего напряжения ° Например, если частота сетевого напряжения равна 50 Гц, l5 то быстродействие может быть увеличено до 50 измерений в секунду, что в два раза превышает быстродействие цифровых вольтметров, основанных н а известных способах цифрового измерения постоянного напряжения.

Формула изобретения

Операцию первого интегрирования э а фи ксир ован ный инт ервал времени, который в данном случае меньше полупериода сетевого напряжения, можно рассматривать как запоминание значения, пропорционального измеряемому напряжению с наложением на него помехи, формируемому на выходе интег ратора к моменту окончания интервала интегрирования °Пусть первый интервал интегрирования лежит в пределах О, tz„а вто т. Гт, рой - в пределах 2 (2

Тс — период сетевого, напряжения.

Тогда, к концу первого интегрирования в первом цикле преобразования на выходе интегратора будет иметь место выходное напряжение

+и 1

U„= — Х (U„.u„(+)JN, () + — yU (),) где U — измеряемое постоянное н апряженне;

Uz(t) — периодическая помеха с периодом Т, Т „- постоянная времени интег-25 рированйя, Во втором цикле преобразования после интегрирования имеют

Тс (2

30 иН "с 2 и п — — ((+)ю ин о

cHsIÓ периодичности функции U и (t)

Так как при втором интегрировании в каждом цикле будут получены цифровые э квиваленты, пропорцион ал ьные

И И Ц 2, т.е.

N =N +N и п 40 я Й =N

2 и и при их сложении будет иметь место

N = 2N> (N„-цифровой эквивалент измеряемого постоянного напряжения, N П -цифровой э квивал ент помехи) .

Для получения цифрового эквивалента измеряемого напряжения полученную сумму следует разделить на два или

Способ цифрового измерения постоянного напряжения, заключающийся в преобразовании его в цифровой эквивалент путем квантования по уровню или времени с предварительным получением интервала, пропорционального измеряемому напряжению, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью повышения скорости измерений с обеспечением подавления помех на частоте питающего напряжения или кратной ей, перед квантованием запоминают два мгновенных значения измеряемого напряжения со сдвигом во времени

/ равным половине периода помехи, а получаемые цифровые эквиваленты усредняют при неизменном шаге квантования или в два раза увеличивают шаг квантования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 218305, кл. G 01 R 19/00, 1968, 2. Хризман С,С, Цифровые измерительные приборы и системы.. Киев„

Наукова думка", 19 70, с. 38.

Составитель В, Фетина

Редактор Н, Козлова Техреду.Алферова Корректор Л ° Ливринц

Заказ 5104/51 Тираж 1060 П одпис H oe

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

2. 1

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, Ул, Проектная, 4