Способ измерения действующего значения напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R19/02 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано в вольтметрах и амперметрах переменного тока. Известны способы измерения действующего значения напряжения, основанные на промежуточном преобразовании измеряемого напряжения в температуру с последующим измерением температу. ры 1. Эти способы характеризуются низкой чувствительностью, недостаточной точностью измерения, ограниченным частотным и динамическим диапазоном измерения. Наиболее близким по технической сущности и по достигаемому положительнсму эффекту к изобретению является способ измерения, заключающийся в1преобразовании измеряемого напряже тепловой поток с помощью резис тивного элемента 2. Целью изобретения является повыше ние чувствительности и точности изме рения, Достигается это тем, что в способ измерения действующего значения напряжения, заключающемся в преобразовании измеряемого напряжения в тепло вой поток, суммируют тепловой поток измеряемого напряжения на теплоизолированном резистивном элементе за фиксированный интервал времени, в конце которого регистриру|от разность температур резистивног-о элемента и окружающей среды, производят охлаждение резистивного элемента до температуры сжружакядей среды, преобразуют опорное напряжение в тепловой поток с помощью теплоизолированного резистивного элемента, суммируют тепловой поток опорного напряжения на теплоизолированном резистивном элементе, измеряют значение временного интервала от момента включения опорного напряжения до Nipмента достижения температуры резистивного элемента, равной ранее зарегистрированному значению температуры и по полученному значению временного интервала судят о действующем значении измеряемого напряжения. На чертеже показано устройство для осуществления способа измерения. Устройство содержит рёзистивный элемент 1, датчик температуры 2, охладитель 3, измеритель температуры 4, источник 5 питания охладителя, переключатель 6, источник 7 опорного напряжения, теплоизолирующая оболочка 8, измеритель 9 временных интервалов. По способу измеряемый сигнал и„ преобразуют в тепловой поток с помощью теплоизолированного реэнстивного элемента 1, сутимируют тепловой поток на резистивном элементе за фик сированный интервал времени, в конце которого регистрируют измерителем 4 температуры разность температур между температурой резистивного элемента 1 и температурой окружающей среды затем производят охлаждение резистив ного элемента, до температуры окружаю щей среды с помощью охладителя 3. После охлаждения, резистивного эле мента преобразуют опорное напряжение Ufj в тепловой поток (подключением источника опорного напряжения 7 чере переключатель б к резистивнот у элеме ту 1). Суммируют тепловой поток опор ного напряжения UQ на резистивном элементе 1 и одновременно измеряют временной интервал с псмощью измерителя 9 временных интервалов от момен та включения опорного напряжения до момента достижения температуры ре зистивного элемента 1, равной ранее зафиксированному значению. По полученному значению временного интервала судят о действующем их значении измеряемого напряжения, Преиг- щества предлагаемого способа измерения состоят в следующем. Вследствие теплоизоляции резистив ного элемента производится интегриро вание теплового потока, выделенного измеряемьом сигналом, т.е. температура резистивного элемента повышается в функции времени по линейному закону. Таким образом, чувствительность предлагаемого способа принципиально выше, чем у известных способов, а эт позволяет работать при меньших мощностях нагревателя, что расширяет ди намический диапазон измеряемых сигна лов , Наличие операции интегрирования в тракте измерения позволяет свести к нулю статическую ошибку, которая у известных способов принципиально не может быть равна нулю. При измерении низкочастотных сигналов дополнительная погрешность, связанная с колебаниями температуры резистивного элемента на частотах, период которых сравним с тепловой постоянной времени резистивного элемента, в предлагаемом способе отсутствует, а это расширяет частотный диапазон измеряемых сигналов при увеличении точности измерения. Формула изобретения Способ измерения действующего знаения напряжения,3 аключаюшийс я в преобразовании измеряемого напяжения в тепловой поток,тем,что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, суммируют тепловой поток измеряемого напряжения на теплоизолированном резистивнсм элементе за фиксированный времени, в конце которого регистрируют разность тэчператур резистивного элемента и окружающей среды, производят охлаждение резистивного элемента до температуры окружающей среды, преобразуют опорное напряжение в тепловой поток с помощью теплоизолированного резистивного элемента, .суммируют тепловой поток опорного напряжения на теплоизолированном резистивном элементе, измеряют значение временного интервала от момента включения опорного напряжения до мамвнта. достижения температуры резистивного элемента, равной ранее зарегистрированному значению температуры и по полученному значению временного интервала судят о действующем значении измеряемого напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР № 463916, G 01 R 19/02, .1973, 2, Авторское свидетельство СССР № 165826, G 01 R 19/02, 1963,

AV-