Способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы

Способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Сееетскнк

Соцмалеесттечаскмк

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ («)789788 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040878 (21) 2652336/18-21 с присоединением заявки È9 (23) Прмормтет

Опубликовано 231280. Бюллетень N9 47

Дата опубликования описания 231230 (51)М. Кл.

G 01 R 19/02

ГосударственвмЯ комитет

СССР во делам азобретеннЯ и открмтвЯ (53) УДК 621. 317.

° 7(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Губарь и С.В. Андреев

Киевский ордена Ленина политехнический титут- . им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической-.... революции

p1) 3аввмтфль (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕИСТВУЮШЕГО ЗНАЧЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРОИЗВОЛЬНОИ

ФОРМЫ

Недостатком способа является неI6 обходнмость выполнения сложных математических операций (возведения в квадрат и извлечение квадратного корня), а также многократное разделение напряжения на постоянную и переменную составляющие.

Цель изобретения - упрощение способа измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы.

Яф Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы посредством многоканального двухполупе25 риода выпрямления, из выпрямленного измеряемого напряжения вычитают напряжение, пропорциональное опорному напряжению и снова выпрямляют, повторяя данную операцию п — 1 раз, причем

ЗО коэффициенты пропорциональности заИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения действующего значения напряжения переменного тока.

Известен способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы путем линейного двухполупериодного выпрямления и измерения действующего значения переменной составляющей выпрямленного измеряемого напряжения, которое суммируют с его средневыпрямленным значением Щ .

Недостатком способа является значительная погрешность измерения, зависящая от формы измеряемого напряжения переменного тока.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы посредством двухполупериодного выпрямпения и измерения средневыпрямпенного эа период значения напряжения, а также выделения из выпрямленного напряжения перемен- ной составляющей, которую выпрямляют и вновь разделяют на переменную .и постоянную составляющие, повторяя дайную операцию и раз, причем каждую из полученных при этом п + 1 постоянных составляющих возводят в квадрат, суммируют, из суммы квадра% тов извлекают квадратный корень и по полученному результату судят о величине действующего значения напряжения 2

789788 дают равными членам геометрической прогрессии, полученные и выпрямленных напряжений суммируют каждый со своим весовым коэффициентом, величины которых задают также равными членам геометрической прогрессии, из суммы выделяют постоянную составляющую, которую используют в качестве опорного напряжения и по величине которой судят о действующем значении измеряемого напряжения.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы. . Преобразователь содержит соединенные последовательно двухполупериод- ные выпрямители 1-1, 1-2,...,1-п, между которыми включены вычитающие устройства 2-1, 2-2,...,2-.(п — 1), другой вход которых -соединен с выходом преобразователя. . Щ

Вход первого двухполупериодного выпрямителя 1-1 является входом преобразователя, а вЫходы каждоГо из двухполупериодных выпрямителей

1-1, 1-2, 1-п соединены с соответс,ву,м входом су атора 3, выход 25 которого через усредняющий фильтр . 4 соединен с выходом преобразователя, Измеряемое напряжение U выпрямляют двухполупериодным выпрямителем

Вх

1-1, из выходного напряжения 0 которого вычитают напряжение а 0

ЭЬ ч пропорциональное выходному напряжению 08ых усредняющего фильтра 4 и снова выпрямляют, повторяя эту операцию и-1 раз с помощью выпрямителей И

1-2, 1-3,...,,1-п и вычитающих устройств 2-1,2-2,2-3,.. °,2-(и — 1), при этом коэффициенты пропорциональности а„, а,..., а„ „, задают

Равными членам геометрической прог- 4ф рессии.Выходные напряжения 0 U

1 Я

0 двухполупериодных выпрямителей . 1-1, 1-2, 1-3, ..., 1-и суммируют сумматьром 3 каждый со своим весовым коэффициентом Ь, Ь,..., Ь,„, 4 членам геометрической прогрессии.

Из выходного напряжения 0 сумматора

С

3 выделяют постоянную составляющую усредняющим фильтром 4, выходное напряжение которого подают на вычитающие устройства 2-1., 2-2, 2-.3... ., 2-(.п-1). По величине напряжения 0

8Ыч судят о действующем значении измеряе мого напряжения 08„ . где 0з„- входное йапряжение преобразователя, выходное напряжение преобразователя

U„- напряжения на abtxo e двух3 полупериодных выпрямителей

1-1, 1-2,..., 1-п, .а„ .; коэффициенты пропорциональности вычитающих устройств.

Выходное напряжение сумматора равГ

U = Ь.,U„+ b U + ... Ь 0 =, b 0 где ь "... — "" — 4э»

„, ° ° °,Ь>„- коэффициенты суммирования напряжения выпt5 рямленного двухполупериодного выпрямителя 1-1,1-2,...,1-п.

Напряжение на выходе преобразователя равно 1

К >+—

8ы><

О

Таким образом, выходное напряже- уц ние преобразователя равно .действующему значению измеряемого напряжения.

Точность измерения напряжения

Любой формы>.согласно данному способу, зависит от количества двухпопупериодных выпрямителей и. Способ уменьшает аппаратурные затраты, так как не нужно проведение сложных математических операций возведения в квадрат и извлечения квадратного

40 корня),а также отсутствует много) кратное разделение напряжения на переменную и постоянную -,oñòàâëÿþщие, осуществляемое с помощью фильтров, что ограничивает быстродействие

65 известного способа.

Так как выходное напряжение двухполупериодного выпрямителя равно модулю входного, то напряжения на выходе двухполупериодных выпрямителей 1-1, 1-2,..., 1-и с учетом вычитающих устройств 2-1, 2-2,...,2-(п-1 равны: !

0 „! — а 08ыч!

I 0 - s- "v -ч "ЕЬ|х! где Т вЂ” время усреднения, К вЂ” коэффициент передачи фильтра.

4.

При значениях коэффициентов пропорциональности вычитающих устройств

= Х °

4 а„— 2, а =,„1 ° ..1 а — а и- э 2 -1 также при значениях весовых коэффициентов суммирования выпрямленных напряжений b„= 1, Ь = g,..., Ь, =

= 1"- соответствующих членам геометрической прогрессии, квадрат отношения входного. и выходного напряжения равен а коэффициент передачи фильтра 4 откуда следует, что выходное напряжение преобразователя равно

789788 формула изобретения

Составитель С.. Коротков

Редактор Е. Лушникова Техред:М.Петко Корректор О. Билак

Заказ 9027/40 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы посредством многократного двухполупериодного выпрямления,отличающийся тем, что, с целью упрощения измерения, из выпрямленного измеряемого напряжения вычитают напряжение,. пропорциональное опорному напряжению и снова выпрямляют,.повторяя данную операцию

n -.1 раэ, йричем коэффициенты пропорциональности задают равными членам гбометрической прогрессии, полученные и выпрямленных напряжений суммируют каждый со своим весовым коэффициентом, величины которых задают также равными членам. геометрической прогрессии, иэ суммы выделяют постоянную

5 составляющую, которую используют в качестве опорного напряжения и по величине которой судят о действующем значении измеряемого напряжения.

Источники информации, 1О принятые во внимание при экспертиз.

1. Авторское свидетельство .СССР

9 439763, кл. G 01 R. 19/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 495612, кл. G 01 R .19/02,,1973.