Измеритель среднего значения электрических сигналов Советский патент 1980 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения текущего среднего значения электрических величин, например амплитуды, частоты, фазы 5

и др.

Известен измеритель среднего значения электрических сигналов, например частоты, содержащиП логическую схему запрета, счетчики импульсов, Ю элементы И, ИЛИ, блок вывода информации, таймер, устройство задержки коммутатор, формирователь импульсов

1,

Погрешностью измерителя является 5 сложность его изготовления.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является измеритель-среднего значения электрических сигналов, содержащиП таймер, 20 преобразователь аналог-код, выход которого соединен с m параллельно включенных узлов, состоящих из последовательно соединенннх регистров, преобразователей код-аналог, вихо- 25 ды которых через коммутатор подклю- чей к суммирующему устройству 2. .

Однако сложность изготовления измерителя при построении его для ,га отсчетов измеряемого сигнала дл 1 ЗО

получения высокой точности измере.ния среднего значения электрических сигналов, быстро возрастает так как уменьшение погрешности измерения известного устройства пропорционально Vn .

Целью изобретения является упрощение конструкции измерителя сред™ него значения электрических сигналов и повышение точности измерения. Достигается это тем, что .в измеритель среднего значения электрических сигналов, содержащий последовательно соединенные преобразователь аналог-ко.ц, регистры, преобразователи код-аналог, сумматор итаймер, присоединенный к управляющему в.ходу преобразователя аналог-код, введены Пг1 преоб разователей аналог-код, объединенные с последовательно соединенными регистрами, преобразователями код-аналог и сумматорами в п ячеек, соединенных последовательно, причем каждая из ячеек содерхсит п-ю часть регистров -с преобразователями код-аналог, а управляющие входы п преобразователей аналог-код объединены и подключены к выходу таймера. Кроме того в предлагаемом измерителе среднего значения электрических сигналов кахсдая ячейка содержит по .три регистра и три преобразователя код аналог. На чертеже представлена блок-схема измерителя среднего значения элек трических сигналов, выполненная согласно изобретению. Измеритель среднего значения элек трических сигналов содержит п после™ довательно включенных ячеек 1, каждая из которых содержит .регистров 2, входы которых подключены через преобразователь аналог-код 3 к входу ячейки, выходы регистров через преобразо.ватели код-аналог 4 соединены с сумматором 5, выход которого является выходом ячейки, а управляющие входы преобразователей аналог-код 3 объединены -и подключены к выходу таймера 6. Вход первой и выход последней ячейки является соответственно входом и выходом измерителя. . Измеритель работает следующим образом. Случайный электрический сигнал x(t) поступает на вход устройства и преобразователь аналог-код 3 первой ячейки 1 преобразуется в.код. В момент времени, кратный периоду импуль сов Т таймера 6, код с выхода преобразователя аналог-код 3 передается в один из регистро.в 2, Подключение регистров 2 осуществляется последовательно тактовыми импульсами таймера 6, происходит циклически и определяется схемой преобразователя аналог-код 3. Таким образом один раз за весь цикл в регистре 2 обновляется информация (в каждом такте информацией изменяется только в одном из регистров) , Числа, соответствующие последовательных отсчетов входного сигнала и содержащиеся в регистрах 2, преобразуетоя .преобразователяр-ш код-анало 4 в аналоговые сигналы и суммируются сумматором 5, Очередной тактовый импульс таймера 6 переводит информацию из преобразователя аналог-код 3 в . один из регистров 2, что приводит к изменению выходного сигнала на выходе ячейки 1. Таким образом, сигнал на. выходе ячейки 1 изменяется в каждом такте и остается неизменным в те чение времени, равного периоду импульсов Т таймера 6. Этот сигнал поступает на вход преобразователя ана лог-код 3 следующей ячейки 1. На вы ходе измерителя получим усредненное значение x(t) измеряемого сигнала. Так как среднеквадратическое отклонение случайной погрешности изме рения входного сигнала яа выходе каждой ячейки уменьшается в раз , , уменьшение погретиности измерения дл всего измерителя равно -тТ( где К- уменьшение погреш-, кости измерения измерителя среднего значения электрических сигналов; П1- число отсчетов измеряемого сигнала; число ячеек 1 измерителя ; - количество узлов (регистров 2 и преобразователей коданалог 4 в ячейке 1), Из выражения (1) при -& следу Взяв первую производную от выраения (2) и приравняв ее нулю, получим экстремальное значение К при . Таким образом, обеспечение максимальной точности изг 1ерителя, выполненного согласно изобретению, Возможно при количестве узлов (регистров 2 и преобразователей код-аналог 3) в ячейке 1, равном трем. Предлагаемый измеритель среднего значения электрических сигналов позволяет существенно Сократить аппаратурные затраты известных измерителей при сохранении высокой точности измерения. Так, Hanpnfiep, реализация измерителя, содержащего 16 узлов (регистров и преобразователей код-аналог), объединенных в 4 ячейки, содерхсащего соответственно 4 преобразователя аналог-код и 4 сугчматора, позволит повысить точность измерения среднего значения электрических сигналов в 16 раз, что потребует для известного устройства 256 регистров. изобретения 1. Измеритель среднего значения электрических сигналов, содержавши последовательно соединенные преобраз.ователь анашог-код, регистоы, преобразователи код-аналог, сумматор и таймер, присоединенный к управляюш му входу преобразователя аналог-код, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повьшления точности . измеренияf введены п-1 преобразователей аналог-код, объединенные с последовательно соединенными регистрами , преобразователями код-аналог и сумматорами в п ячеек,соединенных последовательно, причем каждая из ячеек содержит п-ю часть регистров с преобразователями код-аналог, а управляющие входы п преобразователей аналог-Код объединены и подключены к вг 1ходу таймера. -2. Измеритель поп,1, отли чающийся тем, что ячейка содерх ит по три регистра и три преобразователя код-аналог.

Источники информации, принятые во Внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 424081, кл, G 01 R 23/00, 1972.

2.Патент США 3714590, кл, 328-158, 1971.

X(f)

О-

U