Способ сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК G01R19/165 

sin

- i; f«,

, период преобразования постоянного напряжения Uo в прерывистые последовательности импульсов, формируемые из сравниваемого гармонического напряжения частоты

f,-i

i п

тоты f

Формированием прямоугольных импульсов таким образом, чтобы

Т

- , и выбором 1 3; 5 обеспечивается линейная связь между амплитудой гармоники, выделяемой из прерывистой последовательности импульсов, и количеством импульсов m

|А,1 ,

а следовательно, и уровнем сравниваемого напряжения U,.

Выделяемые из прерывистой после- довательности импульсов пропорциональное сравниваемому постоянному напряжению U гармоническое напряжение и сравниваемое по амплитуде гармоническое напряжение поочередной их коммутацие й, для которой используютс последовательности импульсов, получаемые путем умножения в 2N раз чаг-

TO напряжений, подвергают модуляции по

времени задержки последовательности прямоугольных импульсов частоты 2Nr что эквивалентно воздействию каждого из гармонических напряжений в качестве модулирующего на последовательность немодулированных импульсов с частотой, вдвое меньшей частоты коммутации. Полученное таким образом импульсно-модулированное колебание представляет собой суперпозицию из двух модулированных сравниваемыми по амплитуде напряжениями по времени задержки последовательностей импульсов, сдвинутых друг относительно друга на интервал времени . Комплексная амплитуда гармоники с номером pN ( 2; 3,..) такой суперпозиции определяется следующим образом

рК

Т„

одного из гармонических

sin

Io(2pN1

dE

+ Т (2pNj

и П а

7Ё

t jp( t i-f)

ь

где Е и -С - соответственно амплитуда и длительность импульсов суперпозиции; и и и - амплитуды сравниваемых

гармонических напряжений; 11/ - угол фазового сдвига меж ду сравниваемыми напряжениями;о(-11 - крутизна модуляционной

характеристики;

IB() функция Бесселя первого рода нулевого порядка, обращающаяся в ноль при ,41; 5,52 и т.д. Отсюда очевидно, что при

0

0

5

5

0

5

iri .2p« Ь.

т.е. при Um и,

амплитуда

, „.

гармоника с номером

5

,41,

2pNir

гармоники с номером обращается в ноль, что позволяет индицировать факт равенства амплитуд двух гармонических колебаний. При изменении U кпи Urm относительно U - п

2pN) подвергается наибольшим изменениям. Выделением из суперпозиции модулированных последовательностей импульсов гармоники с номером обеспечивается высокочастотная индикация равенства амплитуд сравниваемых колебаний так как при отклонении амплитуды одного из них на величину flU изменение амплитуды гармоники с номером составляет величину

I : .. . lAeNsI „ 4N I . ( . -ли,- sin

NpTTf

TO

и сопровождается усилением изменений JU „ с коэффициентом усиления

pN

I, (2pNf bl )1 лит

d/Ap%|biC AN

4Ur

sin

Urn

I,(2pNir,5g.)

Kci

где k коэффициент усиления избирательной системы, выделяющей гармонику с номером n«pN. В частности при В;

Е/и

То N

улр мокс

9. . 2,

2; 0,019 коэффициент усиления ,

Высокая точность сравнения амплитуд гармонических колебаний обесп чивается тем, что при равенстве амплитуд амплитуда вьщеляе- мой для регистрации гармоники равна нулю и .воздействие дестабилизирующих факторов на параметры модулируемых импульсов не вызывают ее изменений.

Формула изобретения Способ сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения, включающий преобразование двух гармонических напряжений в суперпозицию импульсно-модулированных напряжений, выделение из них одной из гармоник, обладающих максимальной чувствительностью к изменениям амплитуд гармонических на0

5

пряжений, и сравнение амплитуд гармонических напряжений при достижении амплитудой выделенной гармоники нулевого значения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности сравнения, одно из преобразуемых гармонических напряжений вьщеляют как гармонику с частотой, равной частоте входного гармонического напряжения, из полученной промежуточным преобразованием постоянного напряжения во временной интервал прерывистой последовательности импульсов, количество которых пропорционально уровню сравниваемого постоянного напряжения.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для метрологического обеспечения радиотехнических систем в процессе создания мер переменных напряжений в широком диапазоне частот. Целью изобретения является повышение точности сравнения амплитуды гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения. Для этого из преобразуемых гармонических напряжений выделяют гармонику с частотой, равной частоте входного гармонического напряжения. Это позволяет обеспечить равенство нулю амплитуды выделяемой гармоники при равенстве амплитуды сравниваемых гармонических напряжений, а также исключить воздействие дестабилизирующих факторов на параметры модулируемых импульсов. Кроме того, предложенный способ сравнения амплитуды входного гармонического напряжения с уровнем постоянного напряжения включает преобразование двух гармонических напряжений в суперпозицию импульсно-модулированных напряжений, выделение из них одной из гармоник, обладающих максимальной чувствительностью к изменениям амплитуд гармонических напряжений, и сравнение амплитуд гармонических напряжений при достижении амплитудой выделенной гармоники нулевого значения.