Устройство для определения постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 

:о ;о i

Изобретение относится к области измерительной техники. Устройство содержит интегратор 1 и сумматор 7. Введение интеграторов 2,3 и 8, перемножителя 4-6, генератора 9 пилообразного напряжения и образование новых функциональных связей повьшают точность определения постоянного напряжения при наличии в исследуемом сигнале помех. I ил.

/г

СП

11

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано в радиотехнике при измерении постоянного напряжения в присутствии rIoMex.,

Целью изобретения является повышение точности определения величины постоянного напряжения при наличии И исследуемом сигнале помех, ; На чертеже приведена функциональ- ая схема устройства.

Устройство дпя определения посто- :1нного напряжения содержит подключен ше к входу устройства последователь ю соединенные интеграторы 1-3, пе- эемножители 4-6, сумматор 7 и интег- эатор 8, выход которого является выходом устройства, а вторые входы пе- Ьемножителей 4-6 подключены к выходу генератора 9 пилообразного напряже- |ния, а второй, третий и четвертый входы сумматора 7 подключены к выхо- I дам соответственно перемножителей 4 и 5 и интегратора.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает ис- , i-°

следуемый сигнал S(t) U + ., . ... , -

cos (и„Ь+Ч п) jB котором следует определить величину постоянного напрзше- ния и. На выходе интегр атора 1 иссяе дуемь Й сигнал принимает вид

s,(t) - ijs(f)di; ;f +

(р„) r,

Ut Т

H,-«nt

( +Ц)) - sintf.

(1)

где V,Q„иqJ - амплитуда, частота и фаза спектральных составляющих помехи

С выхода интегратора 1 напряжение S поступает на интегратор 2, на выходе которого сигнал может быть описан выражением

s,(t) frs,a)d V - г°° 1

+ 21.7 sinCw + ifv,) - dt ti -J

00 у - Т - (w,t +ч) - 2i: cosc« - 2tg:,sin4.(2)

h . ( n

502

С выхода интегратора 2 напряжение S поступает на интегратор 3, на выходе которого преобразуется к виду

.|js,(.)dr im -.

s,(t)

т J

°° V« 7

- 2Z:,)«t + r f, -.

Vn

«a ,T.

2t7 sincpAdC - бТ -.

frr caj j T

sinCw t )

V

JL

00

.6tz:.cosc,.,sin4,,.(3)

Напряжение Sj с выхода интегратора 3 поступает на первый вход с коэффициентом передачи 1/60 сумматора 7 и на первьш вход перемножителя 4, на второй вход перемножителя 4 с выхода генератора 9 пилообразного напряжения поступает напряжение

Sg(t) -t/T .(4)

На выходе перемножителя 4 формируется напряжение, пропорциональное произведению сигналов с выходов, соответственно интегратора 3 и генератора 9

Si(t) S,(t) . (5)

Напряжение S с выхода перемножителя 4 поступает на первый вход с коэффициентом передачи 1/5 сумматора 7. На второй вход перемножителя 5 с выхода генератора 9 поступает напряжение S, Б результате на выходе перемножиталя 5 формируется напряжение

. Sj(t). S,(t) S,(t) . (6)

Напряжение Sj с выхода перемножителя 5 поступает на первый вход перемножителя 6 и на третий вход с коэффициентом .передачи 1/2 сумматора 7. На второй вход перемножителя 6 поступает сигнал S, с выхода генератора 9, в результате на выходе перемножителя 6 формируется-напряжение

Sg(t) S5(t) S,(t)..

(7)

Напряжение Sg с выхода перемножителя 6 поступает на четвертый вход с коэффициентом передачи 1/3 сумматора 7. Таким образом, напряжение на вьЕкоде сумматора 7 равно сумме напряжений с выхода интегратора 3, перемножителей 4-6 с весами( равными, соответственно, 1/60, 1/5, 1/2, 1/3

с (. . 5э(0, iilt) S(t) MJ) 7 60 523

Выражение (8) с учетом соотношений (4) - (7) принимает вид S(t)

5Т

t tn

2Т

Напряжеьше Sy с выхода сумматора поступает на вход интегратора 8, на выходе которого напряжение S к концу интервала интегрирования Т принимает значение

s,(T, .f°Js,(t№.|2Js,a, t t -

5f 2T

Подставляя в выражение (10) значение S.,(t), из выражения (3) имеют

-- ut °°

Sem-r f - |Sij - -.

Sstr - 2

- .f

tfn

1

60

t t

5Т 2Т

(П)

Подставив интеграл (П) в виде суммы интегралов, каждый из которых сводится к табличному, после несложных преобразований и интегрирования имеют

S«(T) - + (сО„Т

IjJni

8

140

L

.

+ ср„) - созсрЛ- 722I™sfsin(co«T + L

) + sintfj- cos (со„Т + L

+Ср„) + cosffj- ( + +tp) -.sincfj.

(12)

Первое слагаемое в правой части выражения (12) несет информацию о величине постоянного напряжения иссле- ел лей объединены и подключены к выходу

генератора пилообразного напряжения, а выходь: третьего дополнительного интегратора и каждого из перемножителей подключены к соответствующим входам gg сумматора, а выходом устройства является выход первого интегратора.

дуемого .сигнала. Остальные слагаемые в правой части выражения (12) xajjaK- теризуют погрешность определения постоянного напряжения предлагаемым способом. Из анализа выражения (12) следует, что при времени измерения, .

ВНИИПИ .Заказ 2217/42 Тираж 772

Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

превьшающем длительность периода наиболее низкочастотной составляющей помехи, относительная погрешность- определения постоянного напряжения данным способом не превышает величины

5а(Т)

и/40

8(4

+ 1

(13)

Кроме того, уменьшение погрешности определения постоянного напряжения в присутствии помех достигается за счет такой обработки сигнала, которая., позволяет скомпенсировать на выходе устройства составляющие по V V

грешности вида V/coT, TY

на выходе такого устройства имеются лишь составляющие погрешности вида V V V V

со т

на которых при GJ Т 2 h

величизначитель-V

но меньше составляющих вида -- ,

V V

-лТр з Любые изменения в обра- СО 1 ОТ

ботке сигнала приводят к изменению в выходном напряжении устройства относительного уровня различных составляющих погрешностей и в конечном итоге не приводят к полной комV.пенсации составляющих вида

W 4

сот

ьэ ТФормула изобретения

Устройство для определения постоян- 40 кого напряжения, содержащее первый интегратор и сумматор} отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения величины постоянного напряжения, между вхф;ом 45 устройства и входом интегратора введены последовательно соединенные три дополнительных интегратора, три перемножителя и генератор пилообразного напряжения, вторые входы перемножитеПодписное