Способ измерения действующего напряжения инфранизкой частоты Советский патент 1974 года по МПК G01R19/02 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения действующего значения переменного напряжения в диапазоне 0,01-1 ГЦ.

Известны способы измерения действующего напряжения инфранизкой частоты, основанные на приближенной замене огибающей напряжения ломаной линией с последующим интегрированием этой ломаной путем заполнения ее отрезков импульсами изменяющейся частоты и счета этих импульсов. Точность такого способа ограничена точностью аппроксимации и влиянием высокочастотных помех на результат измерения.

Цель изобретения - повыщение точности измерения действующего напряжения инфранизкой частоты.

Для этого по предлагаемому способу многократным двойным интегрированием сначала измеряемое напряжение преобразуют в интервал времени, пропорциональный сумме квадратов мгновенных значений, затем в интервал времени, пропорциональный квадрату действующего значения, и после этого в интервал времени, пропорциональный непосредственно действующему значению измеряемого напряжения, и заполняют эти интервалы импульсами фиксированной частоты.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Действующее напряжение переменного тока Uz можно определить как сумму квадратов мгновенных значений напряжений Uxi, взятым п раз за период

2

У

i l

(1)

Для того чтобы получить число импульсов, пропорциональное действующему напряжению, интегрируют измеряемое напряжение Ux одним интегратором за интервал времени (здесь Т - период измеряемого напряжения), затем вторым интегратором - за интервал времени, определяемый временем разряда конденсатора первого интегратора опорным напряжением UQ, тогда время разряда i конденсатора интегратора напряжением UQ будет пропорционально квадрату Uxi

t -.jl,,

(2)

25 ul

Такое интегрирование re раз за период Т п заполнение интервала времени ti импульсами фиксированной частоты fo с суммированием

30

е «, ., - - v.-.

их в счетчике в конце периода Т дает сумму импульсов Л

л

ul

пропорциональную сумме квадратов значений Uxi измеряемого напряжения.

Деление Л на число тактов интегрирования п за период Т осуществляют путем интегрирования опорного напряжения UQ за интервал

Л времени -, после чего конденсатор интегра/0

тора разряжают напряжением, пропорциональным числу тактов и опорному напряжению Uo, которое, например, можно получить, используя преобразователь кода в напряжение,

и п-и,-К,(4)

где X - коэффициент пропорциональности.

Число импульсов, поступившее в счетчик за время разряда конденсатора интегратора, равно

А.()

лГ-п-С/о

Результат измерения, пропорциональный действующему значению Их, получают путем подачи на интегратор в течение времени о напряжения t/jv, причем

Ui, K-U,-N,

при разряде конденсатора интегратора линейно нарастающим напряжением Uz, пропорциональным t/o и fo.

447623

U, CJ,hiK

(6)

и заполнении импульсами фиксированной частоты /о интервала времени разряда в счетчике будет зафиксирована сумма импульсов, пропорциональная действующему напряжению.

. 1/22 у,

1 I/

(7) и,

о ГК-п

Интегрирование напряжения Ну, снижает

влияние помех с периодом, меньщим to, на

точность измерения, интегрирование непосредственно Ux также положительно влияет на

точность измерения.

Предмет изобретения

Способ измерения действующего напряжения инфранизкой частоты, основанный на преобразовании мгновенных значений измеряемого напряжения во временной интервал, заполнении этого интервала импульсами и суммировании этих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, многократным двойным интегрированием сначала измеряемое напряжение преобразуют в интервал времени, пропорциональный сумме квадратов мгновенных значений, затем в интервал времени, пропорциональный квадрату действующего значения, и после этого в интервал времени, пропорциональный действующему значению измеряемого напряжения, и заполняют эти интервалы импульсами фиксированной частоты.