Измеритель нестабильности напряжения переменного тока Советский патент 1987 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров сетей переменного тока.с

Целью изобретения является повышение точности измерения нестабильности напряжения переменного тока.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - диаграм-ю мы, поясняющие его работу.

Устройство содержит источник 1 входного напряжения, выпрямитель 2, формирователь 3 развертывающего напряжения, источник опорного напря13559362

ющего напряжения; 15 - напряжение на выходе источника А опорного напряжения; 16 - импульсы на выходе компаратора 5; 17 - импульсы на выходе компаратора 6; 18 - импульсы на выходе двухвходового блока 8 совпадения;

19- импульсы, длительность которых определяет время, в течение которого высокочастотные импульсы от генератора 9 через трехвходовой блок 10 совпадения поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 импульсов;

20- импульсы, длительность которых

15 определяет время, в течение которого высокочастотные импульсы от генератора 9 через трехвходовой блок 11 совпадения поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 12 импульсов;

жения, компараторы 5 и 6, формирователь 7 коротких импульсов, двухвходо вой блок 8 совпадения, генератор 9 высокой частоты, два трехвходовьгх блока 10 и 11 совпадения и реверсивный счетчик 12 импульсов.

Выход источника 1 входного напряжения подключен одновременно к входу выпрямителя 2 и входу формирователя 7 коротких импульсов. Выход вь;Ьрями- теля 2 подключен к первому входу компаратора 5. Выход формирователя 7 коротких импульсов подключен к входу установки реверсивного счетчика 1

импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу трехвходового блока 10 совпадения. Вычитающий вход реверсивного счетчика 12 импульсов подключен к выходу трехвходового блока 11 совпадения. Первые входы трехвходовых блоков совпадения 10 и 11 объединены и подключены к выходу генератора 9 стабильной частоты.Вторые входы трехвходовых блоков 1Q и 11 совпадения объединены и подключены к выходу двухвходового блока 8 совпадения. Третий вход трехвходового блока 10 совпадения объединен с одним входов двухвходового блока 8 совпадения и подключен к выходу компаратора 5. Третий вход трехвходового блока 11 совпадения объединен с другим входом двухвходового блока 8 совпадения и подключен к выходу компаратора 6. Одни входы компараторов 5 и 6 объединены и подключены к формирователю 3 развертывающего напряжения. Второй вход компаратора 6 подключен к выходу источника 4 опорного напряжения.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 13 - измеряемое напряжение на выходе источника 1; 14 - напряжени на выходе формирователя 3 развертыва0

5 определяет время, в течение которого высокочастотные импульсы от генератора 9 через трехвходовой блок 11 совпадения поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 12 импульсов;

0 21 - импульсы на выходе формирователя 7 коротких импульсов.

Устройство работает следующим образом,

(Напряжение источника 1 поступает на вход выпрямителя 2 и на вход формирователя 7 коротких импульсов, С выхода выпрямителя 2 напряжение 13 поступает на один вход компаратора 5, на другой вход которого поступает развертывающее напряжение 14, В моменты равенства .входного измеряемого напряжения 13 и развертывающего напряжение 14 на выходе компаратора 5 5 формируются импульсы 16. На один вход компаратора 6 поступает напряжение 15 от источника 4 опорного напряжения, а на другой вход - развертывающее напряжение 14, В моменты равенства этих напряжений на выходе компаратора 6 формируются импульсы 17, Импульсы 16 и 17 поступают на входы двухвходового блока 8 совпадения,на выходе которого формируются импульсы 18. На вход трехвходового блока 10 совпадения поступают импульсы 16. импульсы 18 и импульсы с выхода генератора 9 высокой частоты, поэтому на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 импульсов импульсы высокой частоты от генератора 9 будут поступать в интервале времени, показанные .на диаграмме 19. На вход трехвходового блока

11совпадения поступают импульсы 17, импульсы 19 и импульсы с выхода генератора 9 высокой частоты, поэтому на вычитающий вход реверсивного счетчика

12импульсов импульсы высокой .частоты от генератора 9 поступают в интерва0

5

5

лы времени, показанные на диаграмме 20.

В конце полупериода измеряемого напряжения 13 число на выходе реверсивного счетчика 12 импульсов определяется разностью между суммарной длительностью импульсов 19 и суммарной длительностью импульсов 20. Если измеряемое напряжение 13 уравновешено опорным напряжением 15, то число импульсов высокой частоты, поступающих на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 импульсов в интервалы времени, показанные на диаграмме 19, будет равно числу импульсов высокой частоты, пост,упающих на вычитающий вход реверсивного счетчика 12 импульсов в интервале времени, показанные на диаграмме 20, и число на выходе счетчика 12 будет равно 0.

Если измеряемое напряжение возрастает, то увеличивается ширина им-; пульсов 16 на выходе компаратора 5, уменьшается ширина импульсов 18 на выходе двухвходового блока 8 совпадения и, следовательно, уменьшается количество импульсов, поступающих - на вычитающий вход счетчика 12, так как сокращается ширина импульсов 20. На суммирующий вход счетчика 12 поступает то же количество импульсов, что и в состоянии равновесия, т.е. при равенстве измеряемого напряжения развертывающему, поэтому число на вькоде счетчика будет отлично от нуля и прямо пропорционально разности между суммарной длительностью импульсов 19 и суммарной длительностью импульсов 20. При достаточно большой частоте генератора 9 число на выходе реверсивного счетчика 12 импульсов будет про- .порционально среднему значению измеряемого напряжения нестабильности. В конце каждого полупериода измеряемого напряжения счетчик 12 возвращается в исходное состояние короткими импуль

сами 21, поступающими от формировате- , ля 7 коротких импульсов.

Формула изобретения

1

Измеритель нестабильности напряжения переменного тока, -содержащий генератор стабильной частоты, формирователь коротких импульсов, двух- входовой блок совпадения, формирователь развертывающего напряжения и первый и второй компараторы, первые входы которых соединены между собой и с выходом формирователя развертывающего напряжения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены выпрямитель, источник опорного напряжения, первый и второй трехвходовые блоки совпадения и реверсивный счетчик импульсов, вход установки которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика импульсов соединены с выходами соответственно первого и второго трехвходовых блоков совпадений, первые входы которых соединены между собой и с выходом генератора стабильной частоты, вторые входы трехвходовых блоков совпадения соединены между собой и с выходом двухвходового блока совпадения, первый вход которого соединен с третьим входом первого трехвходового блока совпадения и с выходом первого компаратора, второй вход двухвходового блока совпадения соединен с третьим входом второго трехвходового блока совпадения и с выходом второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а второй вход первого компаратора соединен с выходом выпрямителя, вход которого соединен с входом формирователя коротких импульсов и входом измерителя.

(pus.2

Изобретение может быть использовано для контроля параметров сетей переменного тока. Цель изобретения - повышение точности измерен ия нестабильности напряжения переменного тока. Устройство содержит источник 1 входного напряжения, формирователь 3 развертьшающего напряжения, компараторы 5 и 6, формирователь 7 коротких импульсов, двухвходовый блок 8 совпадения и генератор 9 высокой частоты. Введение выпрямителя 2, трех- входовых блоков 10 и 11 совпадения, источника 4 опорного напряжения и раверсивного счетчика 12 импульсов и образование новых функциональных связей позволяет достичь цели изобретения. 2 ил. I (Л со СП СП :о 00