Способ определения эффективного значения переменного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R19/02 

00

о

ел

00

11370581

Изобретение относится к измерительной технике определения эффективного значения переменного напряжения .

Целью изобретения является повышение точности измерения эффективного значения переменного напряжения при некратности периода исследуемого сигнала интервалу усреднения за счет того, что исследуемый сигнал возводят

ж

10

н

в квадрат и усредняют на интервале времени Т, результат усреднения перемножают на дополнительно сформированный линейно изменяющийся сигнал вида 2t/T-1 и усредняют повторно, а результат повторного усреднения принимают за величину эффективного значения переменного напряжения.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство для определения эффективного значения переменного напряжения содержит подключенные к входу последовательно соединенные квадратор 1, первый усреднитель 2, перемножитель 3, второй усреднитель 4, а также генератор 5 пилообразного напряжения вида 2t/(T-l), выход которого подключен к второму входу перемножителя 3.

Устройство для определения эффективного значения переменного напряжения работает следующим образом.

На вход измерителя поступает сигнал

U(t) и sinCn t +().

(1)

На выходе квадратора принимает вид

,2

и

(t)U(t) l В результате перемножения сигналов (3) и (4) на выходе перемножителя 3 формируется сигнал

U,(t) ) Uj(t). (5)

Напряжение (5) с выхода перемножителя 3 поступает на второй усред

нитель 4, напряжение на выходе которого к моменту времени Т принимает

значение

т

и(т) 1 u,(t)dt. (6)

о

После подстановки в выражение (6) значений напряжений из выражений (3), (4) и (5) имеем

г

,2

U4(T)iJ (nt+V)-sin2V

9t°

(- Ddt,(7)

Раскрывая скобки в выражении (7) и представляя интеграл суммы (7) как сумму интегралов, каждый из которых является табличным, в результате имеем I

.(T).sin2(Qt.V)

-sin2(f -t+ 2 sLn2()-sin2 dt

Г2Т Т

ir ПТ S2(S7T+V) +

(QT+(,)-sin2v

cos2(oT+V)- со82(Лs i n2 V

nT

2я-2а

40

(ят.) .

sin2(aT+v) - sin2J.(8)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре для измерения эффективного значения переменного напряжения. Цель изобретения - повышение точности измерения при некратноа- ти периода исследуемого сигнала интервалу усреднения - достигается за счет того, что в способе определения эффективного значения переменного напряжения, при котором исследуемый , сигнал возводят в квадрат и усредняют на интервале времени Т, результат усреднения перемножают на дополнительно сформированный линейно изме2t няющиися сигнал вида Т-1 и усредняют повторно. Результат повторного усреднения принимают за величину эффективного значения переменного напряжения. Устройство для реализации данного способа содержит квадратор 1, первый усреднитель 2, перемножитель 3, второй усреднитель 4, а также генератор 5 пилообразного напряжения (вида .-. ) , выход которого подключен к второму входу перемножителя 3. 1 ил. S (/)

Сигнал (2) поступает на вход реднителя 2, на выходе которого нал описывается выражением

i2

U,(t)lJ U,( c)dt - °

sin2(Qt-t-v) - sin2(p.

Напряжение (3) поступает на вход перемножителя 3, на второй вход которого с выхода генератора 5 пилообразного напряжения поступает напряжение вида

UjCt) 2t/T-1.

(4)

Первое слагаемое в правой части выражения (8) несет информацию о величине эффективного значения переменного напряжения, а второе и третье слагаемое представляет собой погрешность измерения эффективного значения переменного напряжения. Из выражения (8) видно, что при времени усреднения, превышающем длительность периода измеряемого напряжения ЯТ 2(Г , относительная погрешность измерения не превышает величины

Su,(T)

8a T

(9)

Заметим, что относительная грешность измерения известным ройством составляет

2U , и 1

8и(т)

-

Сравнение выражений (9) и (10) пказывает, что выигрьш в уменьшении относительной максимальной погрешности измерения эффективного значения переменного напряжения по сравнению с известным может быть оценен как

SUr (Т) 3 ПТ ) QT q 3

/

Формула изобретения

Способ определения эффективного значения переменного напряжения, заключающийся в том, что исследуемый сигнал возводят в квадрат и усредняют на интервале времени Т, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при некратности периода исследуемого сигнала интервалу времени усреднения, формируют дополнительный сигнал вида 2t/(T-1), перемножают его с усред- ненньЫ исследуемым сигналом, результат перемножения повторно усредняют.