Устройство для измерения эффективного значения напряжения переменного тока

Устройство для измерения эффективного значения напряжения переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1,938173 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 19. 03. 79 {21) 2738753/18 21 (53)M. Кл.

G 01 R 19/02 с присоединением заявки №

9мудврствкнный комитет

СССР (23) Приоритет но делам изобретений н открытий

Опубликовано 23 06 82 Бюллетень № 23

fl,àTà опубликования описания 25.06.82 (53) УДК621.317..7(088.8) (72) Автор изобретения

I0.Н. Максимов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО

ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, в частности, в системах автоматического контроля радиоэлектронного оборудования.

Известны устройства для измерения (преобразования) эффективного значения переменного напряжения, содержащие последовательно соединенные ключ, входной усилитель, мостовой фото- или термопреобразователь (мост с термистором в одном из плеч), усилитель разбаланса,а также блок памяти, индикатор и блок синхронизации. Работа устройства основана на использовании метода замещения измеряемого переменного напряжения напряжением постоянного тока (1 j.

Однако это устройство имеет невысокое быстродействие, ограниченное относительно медленным линей„ ным изменением замещающего напряжения. Увеличение скорости иэменения этого напряжения приводит к увеличению погрешности эа счет инерционности автобалансного моста и управляющего устройства.

Цель изобретения - повышение

5. быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные ключ, входной усилитель, мостовой термопреобраэователь, усилитель разбаланса, блок памяти, а также индикатор и блок синхронизации, введены дополнительный блок памяти, два блока вычитания, блок умножения и корнеиэвлекающий блок, при этом выход усилителя разбаланса соединен с вторым входом входного усилителя и с первым входом первого блока вычитания, второй

1о вход которого соединен с выходом блока памяти, а выход первого блока вычитания соединен с первым входом второго блока вычитания и первым входом блока умножения, вход

93817 дополнительного блока памяти соединен с выходом входного усилителя, выход дополнительного блока памяти соединен с вторым входом второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход которого через корнеизвлекающий блок подключен к входу индикатора, а управляющие входы ключа, блоков памяти и индикатора сое- to динены с соответствующими выходами блока синхронизации.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит ключ 1, вход- >5 ной усилитель 2, мостовой термопреобразователь 3, усилитель 4 разбаланса, блок 5 памяти, дополнительный блок 6 памяти, первый блок 7 вычитания, второй блок 8 вычитания, блок

9 умножения, корнеизвлекающий блок

10, блок 1 1 синхронизации и индика— тор 12.

Устройство работает следующим ob. разом. 25

Усилитель 2, выполненный по схеме суммирующего усилителя, мостовой термопреобразователь 3, усилитель

4 разбаланса образуют замкнутое кольцо автоматического поддержания на входе преобразователя 3 постоянной величины (const) эффективного значения суммы сигналов: входного, поступающего через ключ 1 и усилитель

2, и сигнала обратной связи в виде

35 постоянного напряжения, поступающего с выхода усилителя 4 разбаланса.

Постоянство эффективного значения суммы напряжений обусловлено тем, что мост, составленный из постоянных сопротивлений и фотосопротивления, будет сбалансирован

Ф только при одной величине термосопротивления и, следовательно, при определенной мощности сигнала Р пос45 тупающего на лампочку накаливания фотопреобразователя или нить подогрева термопреобразователя.

При балансе моста Рд =const а

Uzyqy =0в К +(0 0*р) К = const (1) где U„ ® - эффективное напряжение на входе термопреобразователя приведенное значение начального смещения (дрейф) 55 усилителя 2;

К вЂ” коэффициент усиления усилителя 2.

3 4

Разомкнутому состоянию ключа 1 соответствует некоторое напряжение постоянного тока 0 „ в точке 13.

При этом 0„аф@ =(081 0др) k (2)

При замкнутом состоянии ключа 1 на вход усилителя 2 поступает измеряемое напряжение, при этом в силу постоянства эффективного значения напряжения в точке 14 напряжение в точке 13 изменяется и принимает значение 0ц2.

При этом () вфф=(К + (О +() K (3)

Принимая (0ц. + Upp) K=0 — напряжение в точке 14 при разомкнутом ключе 1.

Из выражений (2) и (3) получаем

Таким образом, величина измеряемого напряжения связана определенной зависимостью с начальным напряжением постоянного тока в точке 14 — U при разомкнутом ключе и значениями напряжения постоянного тока U и

0

Цикл работы устройства состоит в общем случае из двух тактов.

1-ый такт. Блок 11 синхронизации подает команду на размыкание ключа

1, на запоминание постоянных напряжений 0 и U „ . Эти напряжения запоминаются блоками 5 и 6 памяти соответственно.

2-ой такт. По команде блока 11 синхронизации ключ 1 замыкается, на выходе усилителя 4 разбаланса устанавливается напряжение 0>>, первый блок 7 вычитания формирует сигнал, соответствующий разности напряжений

U -U „, второй блок 8 вычитания

82. В1 формирует сигнал, соответствующий Ос

-(0 -U ), далее сигналы бло82 81 ков 7 и 8 вычитания перемножаются в блоке 9 умножения. Корнеизвлекающий блок 10 обеспечивает получение сигнала, пропорционального квадратному корню из выходного сигнала блока 9 умножения. Поступающий таким образом на индикатор 12 сигнал соответствует эффективному значению входного переменного напряжения.

Следует отметить, чтьо в силу определенной стабильности элементов схемы нет необходимости перед каж938173 дым измерением устанавливать ключ

1 в исходное (разомкнутое) положение, значения U и 0, полученные один раз, могут быть использованы многократно в течение достаточно длительного времени. Эти значения могут периодически, через заданные интервалы времени обновляться.

Обеспечение необходимого режима работы производится блоком 11 синхронизации, Таким образом, в предлагаемом устройстве время измерения в основном определяется временем одного переходного процесса в автобалансной схеме, что повышает его быстродействие.

Формула изобретения

Устройство для измерения эффективного значения напряжения переменного тока, содержащее последовательно соединенные ключ, входной усилитель, мостовой термопреобразователь, усилитель разбаланса, блок памяти, а также индикатор и блок синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополйительный блок памяти, два блока вычитания, блок умножения и корне-, извлекающий блок, при этом выход усилителя раэбаланса соединен с вторым входом входного усилителя и с первым входом nepaoro блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, а выход первого блока вычитания соединен с

10 первым входом второго блока вычитания и первым входом блока умножения, вход дополнительного блока памяти соединей с выходом входного усилителя, выход. дополнительного блока памяти соединен с вторым входом второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход которого через корнеизвлекающий блок подключен к входу индикатора, а управляющие входы клю ча, блоков памяти и индикатора соединены с соответствующими выходами блока синхронизации.

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М., "Советское радио", 1977, с. 152, рис. 335.

938173

Составитель Т. Веремейкина

Редактор А. Козориз Техред А. Ач Корректор В. Синицкая

Заказ 52/ 7 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,