Способ измерения напряжения Советский патент 1991 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения импульсных напряжений сложной формы

Целью изобретения является повышение точности и расширение динамического диапазона измерения напряжения.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

Сущность способа измерения напряжения заключается в следующем.

Измеряемое напряжение U суммируют с промежуточным параметром у, который формируют из входного напряжения U путем нелинейного сглаживания и инвертирования. Далее осуществляют выборки мгновенных значений промежуточного параметра и аналого-цифровое преобразование суммарного напряжения Xi и промежуточного параметра yi , после чего суммируют полученные значения выборок и восстанавливают исходный сигнал Ut.

В процессе преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму выборку мгновенных значений амплитуды суммарного напряжения Xi производят с малым шагом временной дискретизации п , а выборку мгновенных значений амплитуды промежуО

4Ьь vj Ю Сл)

точного параметра yi и преобразование их в код в дополнительном канале осуществляют с большим шагом временной дискретизации Г2 , кратным по длительности т :

Г2 К Ti (К-целое число) При этом восстанавливают промежуточные значения сглаженного промежуточного параметра yi с шагом дискретизации ri (например, с использованием алгоритма линейной интерполяции) и путем суммирования их соответствующими кодами суммарного напряжения Xt вычисляют дискретные значений измеряемого напряжения :

Ui Xi + YI.

Величину шага временнной дискретизации выбирают исходя из временных частот (частотных) характеристик измеряемого напряжения. Шаг квантования по уровню выбирают одинаковым.

Устройство, реализующее данный способ, содержит источник t измеряемого напряжения, выход которого подключен к первому входу аналогового сумматора 2 и входу нелинейного сглаживающего преобразователя 3, выход которого через инвертор подключен к второму входу сумматора 2. Выходы сумматора 2 и нелинейного сглаживающего преобразователя 3 подключены к входам аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 5 и 6 соответственно, управляющие входы которых подключены к сооответствующим выходам вычислительного блока 7. Информационные входы последнего подключены к выходам АЦП 5 и 6.

Работа устройства, реализующего заявленный способ, очевидна из описания способа. Дополнительно следует добавить, что процесс восстановления цифрового эквивалента измеряемого сигнала осуществляется в вычислительном блоке 7. Следует отметить, что заявленный способ реализуется в достаточно специфической области, когда измеряемый сигнал .представляет собой суперпозицию низкочастотного сигнала, изменяющегося в большом динамическом диапазоне, и высокочастотного сигнала с малым динамическим диапазоном. В противном случае восстановление в вычислительном блоке 7 осуществляется с большой погрешностью. Для уменьшения этого эффекта необходимо, чтобы спектры частот аддитивных составляющих измеряемого

сигнала отличались во много раз.

Формула изобретения

1.Способ измерения напряжения,по которому измеряемый сигнал преобразуют в

промежуточные параметры с последующим суммированием цифровых значений указанных параметров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона измерения

напряжения, представляющего собой аддитивную смесь высокочастотного сигнала с небольшим динамическим диапазоном и сигнала с большим динамическим диапазоном, но с более узким частотным спектром,

один из промежуточных параметров формируют путем нелинейного преобразования и сглаживания измеряемого напряжения и после инвертирования суммируют с измеряемым напряжением, при этом осуществляют выборку с заданным шагом дискретизации мгновенных значений промежуточного параметра и преобразуют их в код одновременно с преобразованием в код мгновенных значений суммарного напряжения.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что в процессе преобразования в цифровую форму выборку мгновенных значений промежуточного параметра и их преобразование в код осуществляют с шагом временной дискретизации, кратным шагу временной дискретизации суммарного напряжения.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов сложной формы. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение динамического диапазона сигналов, представляющих собой аддитивную смесь низкочастотного сигнала с большим динамическим диапазоном и высокочастотного сигнала с малым динамическим диапазоном Цель достигается тем, что по способу, по которому измеряемое напряжение преобразуют в промежуточные параметры и преобразуют эти параметры в цифровую форму с последующим суммированием соответствующих цифровых значений указанных промежуточных параметров при восстановлении мгновенных значений измеряемого напряжения, один из промежуточных параметров формируют путем нелинейного преобразования и сглаживания измеряемого напряжения. При этом осуществляют выборку с заданным шагом дискретизации мгновенных значений указанного промежуточного параметра и преобразуют их в код одновременно с преобразованием в код мгновенных значений суммарного напряжения. 1 з.п ф-лы, 1 ил. fe