Способ измерения действующего значения переменного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G01R19/02 

I Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения действующего значения переменного напряжения Цель изобретения - повышение быст родействия измерения. На фиг. 1 представлены временные диаграммы, поясняющие способ измерения действующего значения переменного напряжения; на фиг. 2 - структурная схема устройства, реализующего данный способ. Устройство, реализующее способ измерения действующего значения переменного напряжения, содержит генератор 1 пилообразного напряжения, ключ 2, преобразователь 3 напряжения в частоту, определители 4 и 5 перехода, ключи 6, -7 и 8, блок 9 управле ния ключами, триггер 10, интегратор 11 и пороговый элемент 12, причем вы ход генератора 1 подключен через ключ 7 к первому входу интегратора 11 , к второму входу которого через последовательно соединенные ключи 2 и 8 подкгаочен вход устройства, к третьему входу через ключ 6 - общая шина устройства, а к выходу через по роговый элемент 12 - первый вход бло ка 9 управления ключами и вход сброса триггера 10, управляющий вход ключа 2 через преобразователь 3 подключен к входу устройства, к которому подключены также вход определителя 5 перехода и через определитель 4 перехода второй вход блока 9, первый выход определителя 5 перехода подключен к третьему входу блока 9, выходы которого соединены с управляю щими входами ключей 6, 7 и 8, второй выход определителя 5 перехода подклю чен к входу установки триггера 10. Измеряемое напряжение U(t)(фиг.1 детектируют, вьщеляя, например, поло жительный полупериод,задающий первый такт интегрирования. Формируют вспомогательное напряжение ) (фиг.16 частота импульсов которого пропорцио нальна напряжению U, (t), а длительность постоянна. В течение первого такта t интегрируется продетект рованное напряжение U,(t), причем интегрирование производится только на интервалах действия импульсов и,(t). К моменту t проинтегрированное напряжение V, (t) (фиг.2в) про132порционально квадрату действующего значения напряжения U(t). В момент t начинается второй такт. Формируется и иггте1рируется вспомогательное линейно изменяющееся напряжение U(t) (фиг. 2а). В момент t напряжение U(t) равно нулю. ПолученньпЧ интервал времени пропорционален действующему значению измеряемого напряжения U(t), так как проинтегрированное напряжение втором такте убывает по квадратическому закону . Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом. В момент перехода измеряемого напряжения U(t) из области отрицательного значения в область положительного срабатывает определитель 4 перехода , который посредством блока 9 управления ключами замыкает ключ 8 и размыкает ключи 6 и 7. Через ключ 2, управляемт ш преобразователем 3 напряжения в частоту, на вход которого также поступает измеряемое напряжение, и через ключ 8 преобразованное измеряемое напряжение U,(t) поступает }ia первый вход интегратора 11. В момент перехода измеряемого напряжения и (t) из области положительного значения в область отрицательного срабатывает определитель 5 перехода, который посредством блока 9 управления ключами за ыкает ключ 7 и размыкает ключ 8, а также устанавливает триггер 10 в состояние логической единицы. На второй вход интегратора 11 начинает поступать сигнал с выхода генератора 1 пилообразного напряжения. Напряжение на выходе интегратора 11, в момент замьжания ключа пропорциональное квадрату действующего значения измеряемого напряжения, начинает уменьшаться по квадратичному закону, и при его равенстве нулю срабатывает пороговый элемент, который посредством блока 9 управления ключами размыкает ключ 7 и замыкает ключ 6, подавая на .третий вход интегратора 11 потенциал нуля. Б момент срабатывания порогового элемента 12 триггер 10 сбрасывается в состояние логического нуля, сформировав на выходе интервал времени, пропорциональный действующему значению измеряемого напряжения.

hЪ

;r

п

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, заключающийся в линейном детектировании измеряемого напряжения, форми-ровании первого вспомогательного линейно изменяющегося напряжения, интегрирования в два такта, причем во втором такте интегрируют первое вспомогательное напряжение, и измерении интервала времени от начала второго такта до момента равенства нулю проинтегрированного напряжения, искомую величину определяют по результату измерения указанного интервала времени, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия процесса измерения, формируют второе вспомогательное напряжение, частоту импульсов которого устанавливают пропорциональной продетектированному измеряемому напряжению, а длительностьпостоянной, в первом такте интегрирования , который устанавливает совпадающим с вьщеленным после детектирования полупериодом измеряемого напряжения, продетектированное измеряемое (Л напряжение интегрируют только на интервалах действия импульсов второго вспомогательного напряжения, второй такт интегрирования устанавливают совпадающим с другим полупериодом . измеряемого напряжения. 05 -vj ел СХЭ

Временной интервал