Способ преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения Советский патент 1986 года по МПК G01R19/02 

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в приборах для измерения эффективных значений переменного напряжения инфранизкой частоты.

Цель изобретения - повьшшние точности за счет генерирования суммы ортогональных переменных напряжений с паузами путем осуществления циклов состоящих из интегрирования, инвертирования и повторного интегрирования 5 а таюке изменения амплитуды ука ванных напряжений путем установки в,паузах начальных условий интегрирования .

На чертеже приведена функциональная схема устройства для преобразования переменного напря5кения в постоянное по уровню эффективного значения.

Способ преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения заключается в том, что путем осуществления циклов, состоящих из интегрирования .инвертирования и повторного интегрирования, с паузами генерир тот сумму ортогональных напряжений, котор ую детектируют по амплитуде, и результат детектирования запомингют. В паузах мелсду генерацией устанавливают начальные условия операций интегрирования, изменяя таким образом амплитуды ортогональ -шх напряжений одного - пропорционально мгновенному значению амплитуды входного сиг нала, а другого - пропорционально запомненному результату детектирования. Результат детектирования подвергают масштабному преобразованию и затем запоминают.

Способ преобразования переменного напряжения в постоянное может быть реализован в устройстве, которое содержит блок 1 формирования временных интервалов, амплитудньй детектор 2 с запош нанием, масштабИБы преобразователь 3, вход которого сов динан с выходом амплитудного детектора 2, блок 4 выборки и запоминания, вход которого соединен с выходом масштабного преобразователя 3, а выход - с выходной шиной, пере;- счетный блок 5, вход которого соединен с первым выходом блока 1 формирования временных интервалов, а выход - с управляющим входом масштаб ного преобразователя 3 Второй выход

263212

блока 1 формирования временных ин- терв.алов соединен с управляющим входом амплитуцного детектора 2, а третий - с управляюнщм входом блока

;; Ч выборки и запоминания. Вход амдли- тудного детектора 2 подключен к выходу первого интегратора 6, вход которого через первый управляемьпЧ ключ 7 соединен с выходом второго

0 интегратора 8, Вход второго интегратора 8 через второй управляемьй ключ 9 соединен с выходом инвертора 10, вход которого подключен к входу а1хт ЛитудноГо детектора 2, Вход

15 установки начальных условий второго интегратора 8 через третий управ- ляем1,й ключ 1 1 соединен с входной пп-шой, а вход установки начальных условий первого интегратора б сое20 динен через четвертый управляемый 1слюч 12 с выходом амплитудного детектора 2. Четвертый выход блока 1 формирования временных интервалов соединен с управляющими входами пер25 вого 7 и второго 9 ключей, а пятый выход - с управляющими входами третьего 1 и четвертого 12 ключей, Пе- ресчетш ш блок 5 может быть выполнен из двух двоичных счетчиков.

30 Устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения работает следуюЕщм образом,

35 По сигналу от блока 1 формирования временных интервалов амплитудный детектор 2 и пересчетньй блок 5 обнуляются. Затем по сигналу от блока 1 формирования временных интервалов

40 замыкаются третий 1 и четвертьй 12 управляемые ключи. При этом на интеграторах 6 и 8 устанавливаются напряжения, определяющие начальные условия интегрирования. Напряжение на

45 интеграторе 6 равно нулю (, ни так в:ак выходное напряжение амплитудного детектора 2 U О, а напряжение на интеграторе 8 равно мгновенному значению входного напряжения

30 Ug Ug,,(t.), По сигналу с блока 1 формирования временных интервалов ключи 11 и 12 размыкаются, а ютючи 7 и 9 замыкаются. При этом интеграторы 6, 8 и инвертор 10 образуют ге5;i нератор гармонических колебаний с частотой Ы и амплитудой, определяемой напряжениями (,ц и и g ц , задающими начальные условия колебаний.

Напряжение на выходе первого интегратора 6 будет равно:

выy6 П a °

а на выходе амплитудного детектора соответственно:

ых2 Ue,(t,V

Через время

блок 1 формирования временных интервалов размыкает ключи 7 и 9, вследствие чего генера -ция прекращается, и замыкает ключи 11 и 12, вследствие чего на интеграторы 6 и 8 подаются напряжения, соответствующие начальным условиям интегрирования в момент времени to

(tol,aUg,(io).

В результате следующего цикла генерации на выходе первого интегратора 6 фррмируется сумма ортогональных напряжений

JBbix6 u ex to)co5cot+iu io+r).

fi результате детектирования этого напряжения на выходе амплитудного детектора 2 формируется напряжение

«хг(,Д1,ии вД1,г1 ,

Далее процесс многократно повторяется. В паузах между генерацией рртогональньгх напряжений устанавливаются начальные условия интеграторов 6 и 8. По окончанию интервала усреднения Т число периодов преобразования входного напряжения состаТ

ляет п -л на выходе амплитуд- с/

наго детектора 2 устанавливается напряжение

ul.).

2263214

Если величина о отличается от -JrT, то при помощи масштабного преобразователя 3, управляемого пересчетным блоком 5, осуществляется усреднение 5 напряжения Uptji g вследствие чего на выходе масштабного преобразователя 3 формируется напряжение, соответствующее эффективному значению входного напряжения. Выходное напря)0 жение масщтабного преобразователя 3 по сигналу от блока 1 формирования временных интервалов зaпo шнaeтcя и хранится в блоке 4 выборки и запоминания.

J5 Использование операции установки начальных уровней интеграторов в паузах генерации ортогональных переменных напряжений при помощи двух интеграторов и инверторов повьш1ает

20 линейность преобразования сигналов, вследствие чего достигается повышение точности.

Формула изобретения Способ преобразования переменного

25 напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения заключающийся в генерировании суммы ортогональных переменных напряжений, изменении a fflлитyды одного из них в соответствии с амплитудой входного сигнала, детектировании суммы орто- гональных переменных напряжений, запоминании результата детектирования, изменении амплитуды другого ортогонального переменного напряжения в соответствии с запомненным результатом детектирования, масштабном преобразовании результата детектирования, его последующей выборке и запоминании, о тличаю- щ и и с я тем, что, с целью повьш1е- ния точности, ортогональные переменные напряжения генерируют с паузами путем ос-уществления циклов, состоящих из интегрирования, инвертирова ния и повторного интегрирования, а амплитуды ортогональных переменных напряжений изменяют путем установки начальных условий интегрирования в паузах генерации указанных напргше30

35

40

50

НИИ.

Изобретение относится к электроизмерениям и может использоваться в приборах для измерения эффективных значений переменного напряжения ин- франизкой частоты. Цель изобретения - повышение точности. Это достигается путем генерирования суммы ортогональных переменных напряжений с паузами путем осуществления циклов, состоящих из интегрирования, инвертирования и повторного интегрирования, а также изменения амп{1итуды указанных напряжений путем установления в паузах начальных условий интегрирования. Устройство для реализации способа содержит блок формирования временных интервалов 1, амплитудньш детектор 2, преобразователь 3, блок выборки и запоминамия 4, пересчетный блок 5, интеграторы 6 и 8, управ ляемые ключи 7, 9, 11 и 12, инвертор 10. 1 ил. S (Л 1Ю О) со N9