Способ измерения отношения двух напряжений Советский патент 1986 года по МПК G01R19/10 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и является дополнительным к авт. св. № 1120248.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности измерения произведения напряжений и квадрата большего измеряемого напряжения.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие предложенный способ; на фиг, 2 - блок-схема устройства для его реализации.Способ заключается в следующем.

Формируют два экспоненциально падающих напряжения

Ujt)Uoexp(- I-), (t)Upexp(- ).

Напряжение U.,;, (t) начинают форми- 20

ровать в момент времени t и сравнивают с измеряемыми напряжениями и и,,.,. (U8k:4 U.j.. ). В момент времени

нальности,

или

«к

lJ,,(t)K-U

ЬК

и

1/И

txa

(П)

t /к огда напряж ение U (t) окажется В момент времени tj , когда U,

равным напряжению U,, , начинают фор- 25оказывается равным и,, , измеряют

мировать U32(t), которое также срав-значение и,, (t, К которое согласно

нивают с напряжениями Ug и Ug)(,j .

Напряжение U, (t) сравняется с

зг. Ujjj и - моменты времени t. и

t.

и

BX i

аехр (- J), (I)

4. (--)

В моменты времени t. и t.

35

и

, (t)Uoexp (- -),

t

Т

и

(3)

(4)U,exp (- --) .. (4) Кроме того, имеряют значения

и„, U,exp(-V-). (5)

Решая уравнения (l), (3) и (5) совместно,получим

U,,(tJ,

и.

а решая совместно уравнения (2), (4) и (5), получим

и,. (4 )

- Ufrjf4 UfeyZ

и.

Следовательно, U (tj) пропорционально квадрату большего из измеряе- Mijx напряжений, а U (t ) пропорционально произведению Uj и Uj .

Постоянные времени и fj перво- 55 го и второго экспоненциально падающих напряжений соответственно могут быть выбраны по соотношениям

способу по основному авт. св., пропорционально отношению измеряемых напряжений Ug и , 3Q Устройство, реализуюш;ее предложенный способ, содержит источники 1 и 2 первого и второго экспоненциально падающих напряжений соответствен- (2) но, нуль-органы 3-6, ключи 7, 8 и 9, формирователи 10, П и 12, первый и второй источники 13 и 14 измеряемых напряжений соответственно, регистратор 15.

К первым объединенным входам нуль- 40 органов 3 и 5, 4 и 6 подключены выходы источников 13 и 14 измеряемых напряжений соответственно, к вторым входам нуль-органов 3 и 4 - выход, источника 1 экспоненциально падающе- /g-) 45 го напряжения, вход Пуск которого подключен к внешнему входу запуска устройства. К вторым входам нуль-органов 5 и 6 и сигнальному входу ключа 7 подключен выход источника 2 50 экспоненциально падающего напряжения. Выход нуль-органа 3 подключен к входу Пуск источника 2, выход нуль- органа 4 через формирователь 10 подключен к управляющему входу ключа -7, выход которого соединен с вторым входом регистратора 5. Выход нуль- органа 5 через формирователь 11 подключен к управляющему входу ключа

(7)

,

п:

- ) п

(8) (9)

где п - любое целое число (,2,

3...). При учете (8)

rt-f л

иСх-| , у ,,п+ - к,и

(10)

где К - rrfjкоэффициент пропорцио

нальности

или

Ua, (t2)-K,

и,

- / -V H Ug, (t, )K.Uj,-U,,, .

При учете соотношения (9)

и,, (t,)K,-u7

i

(П)

(12)

где К TpTTrt коэффициент пропорцио

и

U

нальности,

или

lJ,,(t)K-U

ЬК

и

1/И

txa

момент времени tj , когда

12

8, а выход нуль-органа б через формирователь 12 - к управляющему входу ключа 9. Сигнальные входы ключей 8 и 9 объединены и подключены к выходу источника 1, выходы ключей 8 и 9 под- ключены к первому и третьему входам регистратора 15 соответственно. Входы Останов источников I и 2 подключены к выходу формирователя 12.

На выхюдах формирователей 10, 11 и 12 возникают импульсы в момент поступления на их входы сигналов с выходов нуль-органов 4, 5 и 6 соответственно. Наличие формирователей в схеме не является обязательным, однако необходимо, чтобы на управляющие входы ключей 7, 8 и 9 поступили импульсные сигналы.

Устройство работает следующим образом.

По команде, поступающей в момент to на вход Пуск источника 1, на его вьгходе формируется экспоненциально падающее от постоянного уровня U,, с

постоянной времени ь напряжение (t), которое поступает на вторые входы нуль-органа 3, А и на сигнальные входы ключей 8 и 9. На первые входы нуль-органов 3 и 5 подается напряжение Ugjf , на первые входы нул органов 4 и 6 - напряжение UBICE.

Пусть для определенности Ugj( 4 При выполнении условий U (( в некоторый момент времени t на выходе нуль-органа 3 формируется сиг- нал, поступающий.на вход Пуск источника 2, на выходе которого формируется, начиная с момента времени t , экспоненциально падающее от постоянного уровня и,, и постоянной вре мени напряжение (t). Ключ 7 при этом закрыт, а на вторые входы нуль- органов 5 и 6 подается напряжение

иэг()При выполнении условия U (tj )

Ug в некоторый момент времени t на выходе нуль-органа. 5 формируется сигнал, поступающий на вход формирователя 11, с выхода которого им- .пульсный сигнал поступает на управ- ляющий вход ключа 8, открьшая его, и на первом входе регистратора 15 появляется и фиксируется им сигнал и, (tj). На основании соотношений (6),(10) и (12) величина U, (t,)

684

пропорциональна напряжению и„ , возведенному в целую или дробную степень.

При выполнении условия Ug (t ) в некоторьм момент времени tj на выходе нуль-органа 4 формируется сигнал, поступающий на вход формирователя 10.,При этом импульсный сигнал с выхода формирователя 10 поступает на управляющий вход ключа 7, который открывается, и на второй вход регистратора 15 поступает сигнал (tj ), пропорциональный отношению входных напряжений.

При выполнении условия U32(t) в некоторый момент времени t на выходе нуль-органа 6 формируется сигнал, поступающий на вход формирователя 12, импульсный сигнал с выхода которого, поступая на управляющий вход ключа 9, открывает его, и на третьем входе регистратора 15 появляется сигнал и (t), который фиксируется регистратором 15.

На основании соотношений (7), (П) и (13) можно утверждать, что величина напряжения U (t) пропорциональна произведению измеряемых напряжений, причем величина одного из сомножителей равна второму измеряемому напряжению, возведенному в целую или дробную степень.

По заднему фронту импульсного сигнала с выхода формирователя 12, поступающего на входы Останов источников 1 и 2, работа устройства прекращается.

Формула изобретения

Способ измерения отношения двух напряжений по авт. св. № 1120248, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности измерения произведения напряжений и квадрата большего измеряемого напряжения, сравнивают второе экспонеициально падающее напряжение с измеряемыми напряжениями и в моменты равенства второго экспоненциально падающего напряжения большему и мень щему измеряемым напряжениям измеряют значения первого экспоненциально падающего напряжения.

UstfU)

Изобретение относится к области измерительной техники и является дополнительным к авт. св. № 1120248/21. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения возможности измерения произведения напряжений и квадрата большего измеряемого напряжения. Согласио способу сравнивают второе экспоненциально падающее напряжение (ЭПИ) с измеряемыми напряжениями и в моменты равенства второго ЭПН большему и меньшему измеряемым напряжениям измеряют значеиие первого ЭПН. Устройство, реализующее способ, содержит источники 1 и 2 первого и второго ЭПН соответственно, нуль-органы 3-6, ключи 7, В и 9, формирователи 10, II и 12, первый и второй источники 13 и 14 измеряемых напряжений соответственно, регистратор 15. 2 ил. (С (Л 7yc/J

Редактор М. Келемеш

Составитель С. Рыбин

Техред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи

Заказ 4404/40 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1 13035,. Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4