Способ поверки вольтметров среднеквадратического значения переменного тока Советский патент 1988 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении поверочных систем вольтметров среднеквадра- тического значения вычислительного типа в диапазоне инфразвуковых частот.

Цель изобретения - повышение точности поверки вольтметров среднеквад- ратического значения вычислительного типа путем уменьшения методической погрешности, обусловленной некратностью периода поверочного сигнала интервалу времени усреднения поверяемого вольтметра.

На фиг.1 представлена блоктсхема устройства для осуществления способа; на фиг,2 - диаграммы испытательного сигнала (а) и испытательного сигнала, возведенного в квадрат (8).

Способ основан на том, что в области низких частот определяющей погрешностью поверки является погрешность краевого эффекта, обусловленная некратностью поверочного сигнала интервалу времени усреднения поверяемого вольтметра, а все остальные составляющие по абсолютному значению Меньше допустимых, если в остальном частотном диапазоне прибор удовлетворяет техническим условиям.

Таким образом, для поверки вольтметров вычислительного типа в низкочастотном диапазоне достаточно провести поверку, подавая поверочный сигнал, при измерении которого возникает низкочастотная погрешность краевого эффекта. Для этого испытательный сигнал выбран таким, чтобы создаваемая им низкочастотная погрешность была максимальной.

Способ осуществляют следующим образом.

Измеряют интервал времени усреднения W поверяемого вольтметра.Вычисляют значения последовательности частот, необходимых для поверки прибора по следующей формуле:

iilM (,. ij i

где. i - целые числа, лежащие в интервале

макс

W,

f нижняя и верхняя границы частотного диапазона, в котором поверяется вольтметр.

Формируют трехуровневый двухполяр- ный поверочный сигнал прямоугольной формы с периодом , описываемый выражением

U(t)

+U

m

о /4,

о, т; /4 6t Т; /2,

-и, Т;/2 t.c ЗТ;/4,

О, ЗТ; /4 , где Uj - амплитуда сигнала.

Синхронизируют сформированный поверочньй сигнал с началом интервала усреднения вольтметра так, чтобы начало первого импульса (положительного или отрицательного) совпало с началом интервала измерения.

Подают на вход поверяемого вольтметра поверочный сигнал с частотой f, , определенной -по формуле (1).

Проводят поверку прибора, изменяя амплитуду поверочного сигнала на частоте f, , путем сравнения значений амплитуды с показаниями указателя шкалы вольтметра.

Производят позерку прибора, подавая на вход прибора поверочные сигналы с частотами , изменяя их амплитуду .

Устройство для осуществления способа содержит поверяемый прибор 1, частотомер 2, генератор 3 сигналов прямоугольной формы, счетчик 4, формирователь 5 поверочного сигнала, источник 6 калиброванного постоянного напряжения, частотомер 7, причем выход интервала времени измерения поверяемого прибора 1 соединен с входом частотомера 2 и с первым входом счетчика 4. Выход генератора 3 соединен

с вторым входом счетчика 4, выход которого соединен с входом частотомера 7 первым входом формирователя 5, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами поверяемого прибора 1. Первый и второй выходы источника 6 соединены с вторым и третьим входами формирователя 5.

Формирователь 5 поверочного сигнала состоит из электронных ключей 8

и 9, коммутирующих калиброванное постоянное напряжение с помощью блока 10 управления, содержащего инвертор 11, триггеры 12 и 13, логические элементы И-НЕ 14-17, логический элемент И 18.

Причем первый неподвижный контакт ключа 8 и третий неподвижный контакт ключа 9 соединены с вторым входом формирователя 5, третий неподвижный

контакт ключа о и первый неподвижный контакт ключа 9 соединены с третьим входом формирователя 5, вторые неподвижные контакты ключей 8 и 9 соединены один с другим, неподвижные контакты ключей 8 и 9 соединены с первым и вторым выходами формирователя 5. Первый вход формирователя 5 подключен к

входу инвертора 11 и С-входу триггера д я на вход поверяемого прибора 1.

12. С-вход триггера 13 подключен к выходу инвертора 11. Прямой выход триггера 12 соединен с первыми входами элементов И-НЕ 14 и 15, а инверсОставляя неизменной частоту 2f изменяют амплитуду поверочного си нала (с помощью источника 6 посто ного напряжения) и производят пов

49974

На второй и третий входы формирователя 5 поверочного сигнала подают постоянное напряжение заданной амплитуды от источника 6 постоянного нап- . ряжения.

Формирователь 5 формирует трехуровневый двухполярный поверочный сигнал с частотой f , который подает5

я на вход поверяемого прибора 1.

Оставляя неизменной частоту 2f , изменяют амплитуду поверочного сигнала (с помощью источника 6 постоянного напряжения) и производят повер

Изобретение относится к электро- измерительной технике. Способ поверки вольтметров (В) среднеквадратического значения переменного тока заключается в следующем. Измеряют интервал времени усреднения W поверяемого В, вычисляют значения последовательности частот, необходимых для поверки В, f; (i+1/4)W, где i - целые числа, лежащие в интервале W-f мин макс W, где f , f/wekc нижняя и верхняя границы частотного диапазона поверки соответственно. Формируют трехуровневый двухполярньй поверочный сигнал прямоугольной формы с периодом Т; 1/f; , описываемый выражением +Ц п, /4, где t Т; о, T;/4tt T;/2, -U,T;/2 t 3T;/4, 0,ЗТ;/4ё t.i Т;, период поверочного сигнала; и - амплитуда сигнала. Синхронизируют сформированный поверочный сигнал с началом интервала усреднение В так, чтобы начало первого импульса совпало с началом интервала измерения. Подают поверочный сигнал с частотой f, , поверяют Bj изменяя амплитуду поверочного сигнала на частоте f,, путем сравнения значения амплитуды с показаниями указателя шкалы В. Подают на В поверочные сигналы с частотами f , изменяя амплитуду, производят ;- сравнения. Способ имеет повьшенную точность поверки В. 2 ил. о fS

20

ный выход - с первыми входами элемен- 15 ку прибора испытательными сигналами тов И-НЕ 16 и 17 и D-входом триггера 12. Прямой выход триггера 13 соединен с вторыми входами элементов И-НЕ 15 и 17, а инверсный выход - с вторыми входами элементов И-НЕ 14 и 16 и D- входом триггера 13. Выходы элементов И-НЕ 14 и 17 соединены с первым и третьим управляющими входами ключей 8 и 9..Входы элементов И 18 подключены к выходам элементов И-НЕ 15 и 16, а выход соединен с вторым управляющим входом ключей 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

С помощью частотомера 2 определяют интервал W усреднения поверяемого прибора 1. Высчитывают значения посс частотой и разными значениями амплитуды. Производят поверку прибора на частотах f - if,.

Формула изобретения Способ поверки вольтметров средне квадратического значения переменного тока, заключающийся в том, что форми руют поверочный сигнал различных час тот, подают его на вход вольтметра . 25.и сравнивают показания вольтметра со 1.з11ачениями амплитуды поверочного сиг нала, по результатам которого судят о точности поверяемого вольтметра, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности поверки вольтметров вычислительного типа, перед формированием поверочного сигнала измеряют интервал времени усреднения вольтметра W, совмещают начало поверочного сигнала с началом интервала времени усреднения вольтметра, причем значения частоты повет рочногр сигнала устанавливают соглас но формуле

30

f, - f,

по

ледовательности частот формуле (1).

Счетчик 4 осуществляет синхронизацию генерируемой генератором 3 последовательности импульсов прямоугольной формы с началом интервала времени усреднения поверяемого прибора 1. Синхронизация осуществляется за счет того, что генератор 3 генерирует прямоугольные импульсы с частотой, в 2 раз большей, чем частота f,, определяемая из выражения (1), где п - разрядность счетчика. Таким образом, на выходе счетчика формируется последовательность импульсов, сфазированная с началом интервала W с задержкой

Частоту и разрядность

.

f

счетчика можно выбрать таким образом чтобы вно симая погрешность, вызванная задержкой , была пренебрежимо мала. Частота импульсов 2f на выходе счетчика контролируется частотомером. Сформированная последовательность импульсов с частотой 2 f, подается на первый вход формирователя 5 поверочного сигнала.

ку прибора испытательными сигналами

с частотой и разными значениями амплитуды. Производят поверку прибора на частотах f - if,.

Формула изобретения Способ поверки вольтметров средне- квадратического значения переменного тока, заключающийся в том, что формируют поверочный сигнал различных частот, подают его на вход вольтметра . и сравнивают показания вольтметра со .з11ачениями амплитуды поверочного сигнала, по результатам которого судят о точности поверяемого вольтметра, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности поверки вольтметров вычислительного типа, перед формированием поверочного сигнала измеряют интервал времени усреднения вольтметра W, совмещают начало поверочного сигнала с началом интервала времени усреднения вольтметра, причем значения частоты повет рочногр сигнала устанавливают согласно формуле

±+1/4 W где i - целые числа из интервала

f;

W f,

с i W. f

макс

-МИН

5

Макс

нижняя и верхняя границы частотного диапазона поверки,

а форму поверочного сигнала задают

согласно системе уравнений

т;

0

u(t) V

+и

о

-и

т

Т, 3Tj

г --

2 t ,

Тгр,

О, -f t«cT;,

где - амплитуда поверочного сигнала;Т; - период поверочного сигнала.

S Л)