Способ измерения изменений амплитуды периодического напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R19/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения малых изменений амплитуды периодического напряжения в широком диапазоне частот. Известен измерительный преобразователь нестабильности переменного напряжения в постоянное 1 . Способ, составляющий основу принципа действия преобразователя, заключается в сравнении усиленного усилителем переменного тока измеря мого напряжения с усиленным постоянным опорным напряжением. Линейность преобразоЬателя при малых изменениях амплитуды измеряемого напряжения определяется характеристиками диодов. Кроме того, разрешающая способность зависит от стабильности от нестабильности источника опорного напряжения. Недостатком измерительного преобразователя нестабильности переменного напряжения в постоянное является и то, что процесс преобразования не имеет, в своей основе механизма усиления изменений амплитуды из меряемого напряжения. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ преобразования амплитуды синусоидального напряжения в постоянное напряжение, в ijOTOpOM синусоидальное напряжение преобразуется в ток, величину которого масштабируют по амплитуде в соответствии с его частотой, а затем одну из полуволн промасштабированного тока интегрируют 2. Недостатком способа является его низкая разрешающая способность и низкое быстродействие, так как в способе не предусмотрено усиление амплитуды измеряемого напряжения, а результат интегрирования полуволн промасштабированного тока ограничивает возможность измерения быстрых изменений амплитуды измеряемого напряжения. Цель изобретения - повышение точности измерения путем использования динамических особенностей спектров импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения изменений амгшитуды периодического напряжения, заключающемся в преобразовании измеряемого напряжения в постоянное, измеряемое гармоническое напряжение преобразуют в последовательность импульсов, частота повторения которых в целое число раз гфевышает частоту измеряемого напряжения, которые подвергают частотно-импульс ной модуляции по гармоническому закону измеряемым напряжением, затем из последовательности модулирОваннь1Х импульсов выделяю гармойику частоть модуляции, ближайшую к одной из гармоник частоты повторения, расположенных в зоне нечувствительности к изменеииям длительности импульсов, которую подвергают выпрямлениюНа чертеже дана структурная схема устройст реализующего способ измерения изменений амплитуды периодического напряжения. Устройство содержит формирователь 1, на вход которого подается измеряемое периоди ческое напряжение, а выход которого соединен через избирательную систему 2 с формирователем 3, соединенным с одним из входов частотно-импульсного модулятора 4, на другой вход которого подается умеряемое напряжение, а выход которого через избирательную систему 5 соединен с точным выпрямителем 6. Устройство работает следущим образом. Формирователь 1 преобразует поступающее на его вход измеряемое пер дическое напряже ние в последовательность прямоугольтгх импул сов прямоугольной формы, поступающую на вход избирательной системы 2, с выхода которой периодическое напряжение N-гармоншси частоты повторения импульсов преобразуется пр помощи формирователя 3 в периодическую последовательность прямоугольных импульсов, используемых для запуска частотно-импульсного модулятора 4, на управляющий вход которого подается измеряемое периодическое напряже1Ше. Модулированные по частоте повторения импульсы при воздействии на избирательную систему 5 вызывают изменение уровня гармоНИКИ частотгл измеряемого напряжения с номером pN+l, точное выпрямление которой создает выходное напряжение, изменения уровня которого значительно 1Ч)евыщают изменения амплитуды измеряемого напряжения. Повышение разрешающей способности измерения амплитуды по предложенному способу позволит увеличить точность широкого класса измерительных преобразователей на один- два порядка, что позволит увеличить точность систем автоматического регулирования и систем обработки информации, использующих в качестве носителя гармонический сигнал. Формула изобретения Способ измерения изменений амплитуды периодического напряжения, заключающийся в преобразовании измеряемого напряжения в постоянное. отличающийся тем, что, с целью повышения тошости измерения путем использования динамических особенностей спектров . импульсов, измеряемое гармоническое напряжение преобразуют в последовательность импульсов, частота повторения которых в целое число раз превышает частоту измеряемого напряжения, которые подвергают частотно-импульсной модуляции по гармоническому закону измеряемым напряжением, затем из последовательности модулированных импульсов выделяют гармонику частоты модуляции, ближайшую к одной из гармоник частоть повторения, расположенных в зоне нечувствительности к изменениям длительности импульсов, которую подвергают выпрямлению. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 468171, кл. G 01 R 19/22, 1973, 2.Авторское свидетельство СССР № 283398, кл. G 01 R 19/22, 1969.