Устройство для измерения среднего значения напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 

14)

Изобретение относится к измери- гельной технике, может быть использовано в радиотехнике при определении среднего значения напряжения в уело- виях высокочастотных помех и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1394150.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения частотной прогрешности усреднения при наличии высокочастотных помех.

На .чертеже приведена схема устройства для измерения среднего значения напряжения.

Устройство для измерения среднего значения напряжения содержит подключенные к входу устройства последова-. тельно соединенные интеграторы 1 - 4, перемножители 5-8, сумматор 9 интегратор 10, выход которого является выходом устройства, вторые входы перемножителей 5-8 объединены и подключены к выходу генератора 11 пи- лообразного напряжения, а второй третий, четвертый и пятый входы сумматора 9 подключены к выходам соответственно перемножителей 5 - 7 и интегратора 4.

Устройство для измерения среднего значения напряжения работает следующим образом.

На вход устройства поступает исследуемое напр Ежение вида

U...(t) « и -t-VcosCcot -f lf), (1)

где и . - среднее значение исследуемого напряжения;

V, W , ц - соответственно амплитуда, частота и фаза гармонической помехи, вызьгоающей час- тотн ую погрешность усре,д- нения напряжения, На выходе интегратора 4 исследуемь сигнал принимает вид

„ / Ut 24V cos(a5t+u) : ,U(t) + --j5-;j- --ь- 24V costf , 24Vt sintf i2Vtl 2 i 4Vt sintf

coF

03 (2)

Напряжение (2) с выхода интегратора 4 поступает на первый вход с ко- эффициентом передачи 1/1260 сумматора 9 и на первый вход перемножителя 5. На вторые входы перемножителей

5 - 8 с выхода генератора 11 пилообразного напряжения поступает сигнал

U,,(t) - t/T, (3)

где t - время;

Т - период помехи.

Напряжение с выхода перемножителя 5 поступает на первый вход перемножителя 6 и на второй вход с фидиентом передачи 1/63 сумматора 9,

Напряжение с выхода перемножителя б поступает на первый вход перемножителя 7 и на третий вход с коэффициентами передачи 1/14 сумматора 9

Напряжение с вых ода перемножите- ля 7 поступает на первый вход перемножителя 8 и на четвертый вход с коэффициентом передачи 1/9 сумматора 9,

Напряжение с выхода перемножителя 8 поступает на пятый вход с коэффициентом передачи 1/18 сумматора 9. Таким образом, напряжение на выходе сумматора 9 будет равно сумме напряжений с выхода интегратора 4, пере множителей 5 - 8 с весами, равными соответственно 1/1260, 1/63, 1/14, 1/9, 1/18

1

U,(t) ( 63 ТГ t l 4r

- дт +

1

(4)

5

.

.

0

-

Напряжение с выхода сумматора 9 поступает на вход интегратора 10, на выходе которого напряжение к концу , интервала интегрирования принимает г .значение

V) б5огШ И -;

- 480Vr

-sintfj + с OS (от +() ,+

+ cosq - (wT +Cf) -sincfj - COS(QT +() +

+ costf + (uT +ip) - sinC|pJ.

(5)

Из анализа выражения (5) следует, что в выходном напряжении присутствуют лишь составляющие помехиj обратно пропорциональные пятой и,выше степеням произведения частоты помехи на длительность времени интегрирования.

и полностью компенсируются составля- юпдие помехи, обратно пропорциональные первой, второй, третьей и четвертой степеням, произведения частоты помехи на время анализа.

Первое слагаемое в правой части выражения (5) несет информацию о среднем значении исследуемого сигнаФормула изобретения

Устройство для измерения среднего значения напряжения по авт. св. № 1394150, отличающееся тем, что, с целью повьгаения точности измерения за счет уменьшения частотной погрешности усреднения, введены дополнительно пятый интегратор, вклю

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в радиотехнике при определении среднего значения напряжения. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшения частотной погрешности усреднения при наличии высокочастотных помех. Исследуемое напряжение предварительно четырежды интегрируют. Затем четырежды последовательно перемножают на линейно изменяющийся сигнал вида t/T. Ре- зультаты четвертого предварительного интегрирования и каждого из перемножений суммируют с заданными весами. Полученную сумму также интегрируют на заданном интервале времени и полученный результат принимают за величину среднего значения исследуемого напряжения.. 1 ил. (Л

ла. Наибольший вклад в частотную пог- юченный между входом устройства и вхо репшость усреднения данным способомдом первого интегратора, и четвертый вносит слагаемое с коэффициентомперемножитель, включенный между выхо- 24/со т . При 00 на выходе интег-дом третьего перемножителя и пятым ратора 10 будет сигнал, пропорцио-входом сумматора, а второй вход пе- нальный среднему значению исследуемо- 15ремножителя подключен к выходу гене- го сигнала, -ратора пилообразного напряжения.