Устройство для преобразования среднеквадратичных значений электрических сигналов Советский патент 1987 года по МПК G01R19/03 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для преобразования среднеквадратичных значений напряжений и токов.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет обеспечения возможности введения более глубокой обратной связи с интегратором при сохранении устойчивости и быстродействия системы.

На фиг. I показана структурная схема устройства для преобразования среднеквадратичных значений электрических сигналов; на фиг. 2 - блок вычитания квадратов напряжений.

Устройство состоит из квадрирую- щего преобразователя 1, блока 2 вычисления корня квадратного, блока 3 вычитания квадратов напряжений и интегратора 4. Входной сигнал подается на вход квадрирующего преобразователя и первый вход блока 3 вычитания квадратов, второй вход которого соединен с выходом блока 2 вычислени корня квадратного, являющегося выходом устройства. Выход блока 3 вычитания квадратов через интегратор 4 со- единен с вторым входом блока 2 вычис ления корня квадратного, первый вход которого соединен с выходом квадрирующего преобразователя 1.

Блок 3 (фиг. 2) содержит.дифферен

циальный термопреобразователь 5, вхо- „р. пределах этой погрешности с постоянды которого служат входами блока 3. Выходы дифференциального термопреобразователя 5 соединены с входами масштабирующего усилителя 6, выход которого является выходом блока 3 вычитания квадратов напряжений. В качестве дифференциального термопреобразователя 5 использован термоэлектрический преобразователь, включающий два нагревателя 7 и 8, входы которого служат входами термопреобразователя 5, и дифференциальную термопару 9, спаи которой имеют тепловой контакт с нагревателями 7 и 8, а выводы термопары служат выходом дифференциального термопреобразователя 5.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал постоянного или переменного тока поступает на квад- рирующий преобразователь 1, на выходе его появляется постоянное напряжение, пропорциональное квадрату входного сигнала, и поступает на первый вход

40

45

50

55

ной времени блока 3 и интегратора 4 устанавливается более точно. В результате увеличивается быстродействие системы и появляется возможность введения интегратора 4, что повьша- ет устойчивость системы, а также позволяет увеличить коэффициент переда чи обратной связи, что уменьшает погрешность измерения.

Формула изобретения

1. Устройство для преобразования среднеквадратичных значений электрических сигналов, содержащее блок вычитания квадратов напряжений, первый вход которого соединен с входом устройства, блок вычисления корня квадратного, выход которого соединен с входом блока вычитания квадратов напряжений и является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены квадрирующий

блока 2 вычисления корня квадратного, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное среднеквад- paтичнo fy значению входного сигнала с погрешностью преобразователя 1 и блока 2. Таким образом на выходе устройства формируется сигнал ,

5

о

UB..l

(t)at.

где

Ujt) - °

бх

0

5

ВХОДНОЙ сигнал; Т - время усреднения. Одновременно входной и выходной сигналы устройства поступают на входы блока 3, Который формирует сигнал, пропорциональный разности квадратов сигналов, поступающих на его входы ,т

ишх.г (5luB.(t)clt - JUj,,(t)dt).

тт-°о

Полученный сигнал с выхода блока 3 поступает на интегратор 4, выходной сигнал которого воздействует на корректируюш 1й вход блока 2, изменяя сигнал на его выходе так, чтобы свести к

нулю разность

uL(t)t - ,,(t)dt.

оо

При изменении входного сигнала выходной сигнал устройства устанавливается с постоянной времени квадрирующего преобразователя 1 с погрешностью преобразователя 1 и блока 2, а затем в

0

5

0

5

ной времени блока 3 и интегратора 4 устанавливается более точно. В результате увеличивается быстродействие системы и появляется возможность введения интегратора 4, что повьша- ет устойчивость системы, а также позволяет увеличить коэффициент передачи обратной связи, что уменьшает погрешность измерения.

Формула изобретения

1. Устройство для преобразования среднеквадратичных значений электрических сигналов, содержащее блок вычитания квадратов напряжений, первый вход которого соединен с входом устройства, блок вычисления корня квадратного, выход которого соединен с входом блока вычитания квадратов напряжений и является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены квадрирующий

преобразователь, интегратор, причем первый вход квадрирующего преобразователя соединен с входом устройства, а второй вход - с общей шиной, выход квадрирующего преобразователя соединен с первым входом блока вычисления корня квадратного, а выход блока вычитания квадратов напряжений через интегратор соединен с вторым входом блока извлечения корня квадратного,

2. Устройство по п. 1, отличающее с. я тем, что квадрирую- щий преобразователь содержит термоэлектрический преобразователь, вход

которого служит входом устройства, а термопарный выход соединен с входами дифференциального усилителя, выход которого является выходом квадрирующего преобразователя.

3. Устройство по п. I, о т л и - чающееся тем, что блок вычитания квадратов напряжений содержит два дифференциальных термопреобразователя, входы которого служат входами блока вычитания квадратов напряжений, а термопарный выход соединен с входами масштабирующего усилителя, выход которого является выходом блока вьгаитания квадратов напряжений.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для преобразования среднеквадратичных значений напряжений и токов. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается за счет обеспечения возможности введения более глубокой обратной связи с интегратором при сохранении быстродействия системы. Для этого в устройство дополнительно введены квадрирующий преобразователь 1, содержащий дифференциальный термопреобразователь 5, масштабирующий усилитель 6, нагреватели 7 и 8, и интегратор 4, Устройство также содержит блок 2 вычисления квадратного корня, блок 3 вычитания квадратов напряжений. Введение интегратора 4 повысило устойчивость системы при обеспечении быстродействия, а также позволило увеличить коэффициент передачи обратной связи, что уменьшило погрешность измерения. 2 з,п, ф-лы, 2 ил. (Л со со со 4 СЛ 4

Составитель В. Гришаков Редактор Н. Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор А. Зимокосов

Заказ 4215/34 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Фиг.г