Способ измерения отношения двух напряжений Советский патент 1990 года по МПК G01R19/10 

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1120248.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет дополнительного определения логарифма отношения двух напряжений.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие сущность способа; на фиг. 2 - структурная схема устройства для его реализации.

Согласно способу первое экспоненциально падающее с постоянной времени г напряженна Uai Uo е , где Do - опорное напряжение, сравнивают с измеряемыми напряжениями Usxi и ивх2. Пусть Uxei 7UBX2. Тогда напряжение (Jэ окажется равным напряжению Uexi в момент времени ti и напряжению ивх2 в момент времени t2

UBxi

Uex2 Uo е - .

При этом

ивх2

-pi- е

UBXI

t2-tl

(1)

(Л

с

значение иэ2(т)

В момент времени ti формируют второе экспоненциально падающее напряжение U32(t) с той же постоянной времени г t-ti

U32(t) Uo е . В момент времени t2 фиксируют

12-t1

U32(t2) Uo е .(2)

Решая уравнения (1) и (2) совместно, получают

U32(t2)Uo -,(3)

Т. е. напряжение U32(t2) пропорционально отношению измеряемых напряжений ивх2 и UBXI.

В момент ti формируют линейно возрастающее напряжение с крутизной, пропорциональной опорному напряжению Uo

о

СП

о со со

hO

илв(г) Uo k (t - ti),(4)

где k 1/T - коэффициент пропорциональности,

S момент t2 фиксмруют значение UneW илв(12) Uo k (t2 ti).(5)

Решая уравнение (1) и (5) совместно, получают

илв(12) Uo In- ,(6)

т. 8. напряжение Unefe) пропорционально логарифму отношения большего измеряемого напряжения к меньшему.

После инвертирования LlneCt.) получают

UneH(t2) -Uoln-

Uoln

и

ВХ2

и

BXf

/

т. е. инвертированное напряжение Клв (i2) в момент t2 пропорционально логарифму отношения меньшего измеряемого напряжения к большему.

Устройство, реализуюа1ее способ, содержит первый 1 и второй 2 источники экспоненциально падающих напряжений, первый 3 и второй 4 нуль-органы, первый ключ 5, входы большего 6 и меньшего 7 измеряемых напряжений, источник 8 опорного напряжения, интегратор 9, второй ключ 10, инвертор 11, вход 12 Пуск, первый 13, второй 14 и третий 15 выходы уст ройства.

К первым входам нуль-органов 3 и 4 подключены входы б и 7 соответственно, к вторым входам - выход источника I, вход Пуск которого подключен к входу 12 Пуск устройства. Выход нуль-органа 3 подключен к входам Пуск источника 2 и интегратора 9, К входам Останов источника 2 и интегратора 9 подключен выход нуль-органа 4 и управляющие входы ключей 5 и 10.

К входам источников 1 и 2 и интегратора 9 подключен выход источника 8 опорного напряжения. Выход источника 2 через ключ 5 подключен к выходу 13, выход интегратора

9через ключ 10-к выходу 14, а выход ключа

10через инвертор 11 - к выходу 15 устройства.

Устройство работает следующим образом.

По команде, поступающей в момент to на вход Пуск источника 1, на его выходе формируется экспоненциально падающее от постоянного уровня Uo с постоянной времени г напряжение UgiCt). Напряжение U3l(t) поступает на вторые входы нуль-органов 3 и 4, на первые входы которых подаются напряжения Usxi и соответственно. Пусть для определенности Uexi ивх2. При

выполнении условия U3i(ti) Uexi в некоторый момент времени ti на выходе нуль-органа 3 формируется сигнал, поступающий на входы Пуск источника 2 и интегратора 9. На выходе источника 2 формируется экспоненциально падающее от постоянного уровня Do с постоянной времени т напряжение UsaCt), Ключ 5 при этом закрыт.

На выходе интегратора 9 формируется линейно нарастающее напряжение UneCt) с

крутизной, пропорциональной опорному

напряжению Uo. Ключ 10 при этом закрыт.

При выполнении условия U3i(t2) ивх2 в

некоторый момент времени t2 на выходе

нуль-органа 4 формируется сигнал, поступающий на входы Останов источника 2, интегратора 9 и управляющие входы ключей 5 и 10. Ключи 5 и 10 замыкаются и на выходах 13 - 15 устройства формируются сигналы U32(t2), U.nB(t2), UflB(t2)t которые на основа- НИИ соотношений (3), (6) и (7) пропорциональны отношению двух измеряемых напряжений, логарифму отношения большего измеряемого напряжения к меньшему и логарифму отношения меньшего измеряемого напряжения к большему соответственно.

Формула изобретения Способ измерения отношения двух напряжений по авт. св. № 1120248, о т л и ч аю ид и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в момент равенства первого экспоненциально падающего напряжения большему измеряемому напряжению формируют линейно возрастающее напряжение с крутизной, пропорциональной опорному напряжению, и фиксируют значение линейно возрастающего напряжения в момент равенства первого экспоненциально падающего напряжения

меньшему измеряемому напряжению.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Способ заключается в том, что формируют два экспоненциально падающих от опорного уровня напряжения, в момент равества первого из которых с меньшим измеряемым напряжением фиксируют значение второго экспоненциально падающего напряжения. Формирование линейно возрастающего напряжения с крутизной, пропорциональной опорному напряжению, и изменение значения линейно возрастающего напряжения в момент равенства первого экспоненциально падающего напряжения меньшему измеряемому напряжению обеспечивают дополнительное измерение логарифма отношения напряжений. 2 ил.

f3