Способ измерения отношения двух напряжений Советский патент 1981 года по МПК G01R19/10 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к информационно-преобразовательной и измерительной технике и может быть исполь зовано при построении высокоточных измерителей отношения, частотомеров фаэометрЬв, угломерных устройств, прямоугольно-координатных компенсаторов переменного тока, измерителей косинуса угла потерь и т.д. Известен способ измерения отноше ния двух напряжений, основанный на перемножении двух напряжений, одно И31 которых является делителем, а другое - результирующим, вычитании напряжения, пропорционального произ ведению из делимого или из суммы двух напряжений, одно из которых является делимым, а другое - резу тирукицим tl Недостатком способа является погрешность, обусловленная зависимо тью результата измерения от коэффициента преобразования К р. Наиболее близок к предлагаемому способ, основанный на перемножении двух напряжений, одно из которых является делителем, а второе результирующим, вычитании напряжения, пропорционального произведению, из результирующего, сложении разностного напряжения с напряжением делимого и использовании суммарного напряжения в качестве результирующего. Недостатком известного способа является недостаточная точность измерения, обусловленная погрешностью преобразования двух напряжений в произведение. Целью изобретения является повышение точности измерения отношения двух напряжений. Поставленная цель достигается тем, что при измерении отношения двух напряжений способом, основанным на образовании суммы напряжений, пропорциональных делимому и вспомогательному напряжению, перемножении полученной суммы напряжений с напря жением, пропорциональным делителю, вычитании напряжения, пропорциональ ного произведению из суммы напряжений, с последующим использованием разностного капряжения в качестве вспомогательного и отсчета результата измерения по полученной сумме напряжений. Сумму напряжений предва рительно делят на значение коэффици ента преобразования, а затем перемножают с напряжением делителя. Сущность способа заключается в следующем. Необходимо измерить отношение двух напряжений U и Uj, причем напряжение Ui является делимым, з н пряжение 0-2. - делителем. Напряжени делимого U/f суммируют с вспомогател ным напряжением UA.: S u Полученную сумму напряжений деля на коэффициент преобразования К«р 0 а затем перемножают с напряжением делителя Ул. В результате получают напряжение , коэффициент преобразовани произведения двух напряже ний в напряжение, пропорциональное произведению двух напряжений. Напряжение (З), пропорциональное произведению, вычитают из суммы напряжений (1). В результате получают разностное напряжение S- oз иг O-f Ъ ОЪ -Ъ которое используют в качестве вспом гательного. Подставим выражение (4) в (l}. Тогда , - Vo выражения (5) получаем; р а после подстановки выражения и,/и 2. Следовательно, суммарное напряже ние Uaj (7) , по которому судят о результате измерения, пропорционально отношению двух напряжений и не зави сит от коэффициента преобразования На чертеже приведена функциональ- ная схема устройства, реализующего описанный способ измерения. Устройство состоит из сумматора 1, делителя 2 напряжения, множительного устройства 3, вычитателя 4. Один из входов сумматора 1 соединен с входной шиной напряжения делимого, другой вход соединен с выходом вычитателя 4. Выход сумматора 1 toединен со входом делителя 2 напряжения, входом Уменьшаемое вычитателя 4 и подключен к выходной шине устройства. Выход делителя 2 напряжения соединен с одним из входов множительного устройства 3, второй вход которого подключен к входной шине напряжения делимого. Выход множительного устройства 3 соединен со входом вычитаемое вычитателя 4. Устройство работает следующим образом. Напряжение делимого U поступает на один из входов сумматора 1. На второй вход сумматора 1 поступает вспомогательное напряжение U.. . В результате суммирования получают „ напряжение Ua (О которое поступает на вход делителя 2 напряжения, вход Уменьшаемое вычитателя 4, а также на выход устройства. Коэффициент деления К делителя 2 напряжения устанавливают равным коэффициенту преобразования К, множительного устройства 3, К пг. в р. о результате деления на один из входов множительного устройства 3 поступает напряжение (2) На второй вход множительного устройства 3 поступает напряжение делителя 2, В результате перемножения на вход Вычитаемое вычитателя 4 поступает напряжение 11(3) , равное произведению двух напряжений. С поМощью вычитателя 4 осуществляется вычитаниенапряжения и(З) из напряжения (1). На выходе вычитателя 4 формируется напряжение U.(4), которое используется в качестве вспомогательного и поступает на второй вход сумматора 1. В результате указанных преобразований на выходе сумматора 1 и, слеовательно, на выходе устройства поучают результат измерения напряжения Ug (7), равный отношению напряжеНИИ Uj и а 2 независящий от коэффициента преобразования множительного устройства 3. Введение операции

деление суммы напряжений на значение коэффициента преобразования с последующим перемножением с напряжением делителя позволило повысить точность измерения отношения двух напряжений.

Формула изобретения

Способ измерения отношения двух напряжений, основаншлй на образовании суммы напряжений, пропорциональных .делимому и вспомогательному напряжению, перемножении полученной суммы напряжений с напряжением, пропорциональным делителю, вычитании напряжения, пропорционального произведению

Ц Ф-

Щ 0-

из суммы напряжений, с последующим использованием разностного напряжения в качестве вспомогательного и отсчета результата измерения по полученной сумме напряжений, отличающийся тем, что, с цепью повышения точности измерения, сумму напряжений предварительно делят на значение коэффициента преобразования, а затем перемножают с напряжением делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

Vj Vf/lTg

-

/