Устройство для преобразования среднеквадратических значений переменных напряжений Советский патент 1989 года по МПК G01R19/02 

/

7

СЛ Is9

СО

DO

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бьЕТь использовано в вольтметрах средне- квадратических значений для измерени переменного напряжения произвольной формы.

Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения погрешности от формы измеряемого напря жения.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для преобразования среднеквадратических значений пере- менных напряжений содержит формирователь 1 модуля, блок 2 выделения постоянной составляющей напряжения, бло 3 выделения переменной составляющей напряжения, квадратичный детектор 4, блок 5 коррекции, первый сумматор 6, второй сумматор 7.

Входное напряжение подается на вход формирователя 1, затем попадает на блоки 2 и 3 вьщелення постоянной и переменной составляющих напряжения Величива переменной составляющей возводится в квадрат детектором 4 и подается на вход блока 5 коррекции, на второй вход которого подается на- пряжение с выхода сумматора 6. На первые входы сумматоров 6 и 7 подается постоянная составляющая входного напряжения с выхода блока 2, а на вторые - напряжение с выхода корректирующего блока 5. Выходной сигнал снимается с выхода сумматора 7.

Устройство работает следующим об разом.

На вход устройства подается напряжение U;. На выходе формирователя 1 модуля, в качестве которого может использоваться двухполупериодный выпрямитель, образуется напряжение

и,|и,I.

На выходе блока 3 выделения переменной составляющей (фильтр верхних частот) образуется переменное напряжение

.и,.

а на выходе блока 2 выделения постоянной составляющей (фильтр нижних частот) образуется постоянное напряжение

tU , I. (1) Переменное напряжение U преобразуется квадратичным детектором 4, например термоэлектрическим преоб

разователем, на выходе которого образуется постоянное напряжение

. На выходе блока 5 коррекции.

(2)

I, выполненного в виде делителя постоянн напряжений, получаем

U4

и.

и.

(3)

и - выходное напряжение второго сумматора 6, который по второму входу, соединенному с выходом блока 2, cyMMHpyef с масштабным коэффициентом 2

и, и ,+2 и

2W

Q

5

0

5

5 I

Таким образом, на выходе второго сумматора 7, который является выходом устройства, получаем напряжение

U,U5+Ua-(5)

Подставляя (4) в (3) получаем

UA

S U -b2Uj откуда

U5+2U.iU5-U4 0(6) Решая (6) относительно получаем ,

,+VuJ+U4 .(7)

Подставляя (1), (2) в (7), а затем результат в (5) получаем выходное напряжение устройства

U, .(8)

Следовательно выходное напряжение иУ равно квадратному корню из суммы квадратов постоянной U. и переменной составляющих измеряемого напряжения U;(, что является средне- квадратическим значением этого напряжения.

Использование изобретения позволяет повысить точность измерения истинного среднеквадратического значения переменного напряжения произвольной формы в том числе и сигналов с коэффициентом амплитуды (отношение амплитудного значения к среднеквадра- тическому) до 6-10.

Формула изобретения

Устройство для преобразования среднеквадратических значений переменных напряжений, содержащее блок коррекции, сумматор, блок выделения постоянной составлякщей напряжения, последовательно соединенные формирователь модуля, вход которого является входом устройства, блок выделения переменной составляющей напряжения, квадратичные детектор, выход которого

5,

подключен к первому входу блока коррекции, выполненного в виде делнте- ля постоянньк напряжений, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого является выходом устройства, второй вход сумматора подключен к выходу блока вьще- ления постоянной составляющей напряжения, вход которого подключен к вы529137

ходу формирователя модуля, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, в него введен второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока выделения постоянной составляющей напряжения, второй вход - к выходу блока коррекции, а выход - к второму входу

10 блока коррекции.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Устройство решает задачу преобразования среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное и может использоваться при создании вольтметров. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности от формы измеряемого напряжения. Устройство содержит формирователь модуля, блоки выделения постоянной и переменной составляющих напряжения, квадратичный детектор, блок коррекции, выполненный в виде делителя постоянных напряжений, сумматоры. Выходное напряжение определяется зависимостью U=√U²+U², где U - постоянная составляющая напряжения, U - уровень переменной составляющей напряжения. 1 ил.