Устройство для измерения напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для точных измерений постоянного и переменного напряжения

Известно устройство для измерения постоянного и переменного напряжения содержащее аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, сравнивающий блок, в котором происходит коррекция результата последукяцего измерения с помощью результата предьщущего измерения путем проведения ряда измерений 1.

Недостатком этого устройства являются значительные затраты времени на одно измерение;

Известно также устройство для. измерения переменного и постоянного на пряжения, содержащее последовательно соединенные входной блок, делитель напряжения, ключ, аналогоцифровой преобразователь, арифметический блок и индикатор, причем арифметический блок соединен с блоком управления и делителем, выход которого через преобразователь переменного напряжения в постояноое соединен с ключей, а другой выход блока управлений подключен к делителю напряжения 2.

Однако известное устройство устраняет лишь аддитивную составляющую авток6рре.1ированной погрешности. Мультипликативная составля 5 ющая полностью входит в погрешность результата измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается

10 тем, что в усторойство для измерения напряжения, содержащее согласующий блок, выход которого подключен к первому входу делителя напряжения, выход которого соединен

15 с.первым входом ключа, и через преобразователь переменного напряжения в постоянное с вторым входом ключа, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к

20 первому входу арифметического блока, первый выход которого соединен с вторым входом делителя напряжения, третий вход которого соединен с перзьа-л выходом блока управления, вто25рой выход которого подключен к второму входу арифметического блока, выход которого подключен к индикатору, введены переключатель, дополнительный делитель напряжения и источник

30 опорного напряжения, выход которого через дополнительный делитель напряжения соединен с первым входом переключателя, второй вход которого подключен к входной клемме устройства, а выход - к согласукяцему блоку, третий вход переключателя соединен с третьми выходом блока управления, а третий выход арифметического блока соединен с вторым входом дополнительного делителя нап ряжения. На чертеже представлена структур ная схема устройства для иэмерения напряжения. Устройство содержит переключател 1, согласующий блок 2, делитель 3 напряжения, преобразователь 4 переменного напряжения в постоянное, ключ 5, аналого-цифровой преобразователь 6, арифметический блок 7, индикатор 8, блок 9 управления, источник 10 опорного напряжения, до полнительный делитель 11 напряжения Устройство работает в три такта. В первом такте на вход измерител ного устройства, измерительный трак которого характеризуется в исходном состоянии коэффициентом передачи, равным 1, и погрешностью. &, подаетс напряжение Ux. В течение первого такта измерения измеряемое напряжение Ux, поступающее через переключатель 1, входным блоком 2 приводится к стандартному уровню.и подается на делитель 3 напряжения, управляемый кодом, коэффициент передачи которого установлен равным единице.С выхода делителя 3 напряжение.подается через ключ 5, если измеряется постоян ное напряжение, или через преобразо ватель 4 переменного напряжения в постоянное и ключ 5, если измеряется переменное напряжение, на аналого-цифровой .преобразователь 6. С выхода аналого-цифрового преобразователя цифровой код измеренного нап ряжения Ux (1 + 8 ) подается в арифметический блок 7, где он.запоми нается и вычисляется величина спщ) код которой используется для управления делителем 3. Коэффициент передачи измеритель10ГО тракта устанавливается равным , в этом случае измеux(iva рительный тракт характеризуется уже погрешностью Sj . Во втором так те на вход измерительного устройств еще раз подается напряжение U а результат измерения равен . ) арифметическом блоке 7 производят операцию перемножения результат измерения первого и второго тактов. Полученное произведение имеет вид и„- u.-Ue 0(1 +S,).i{-J« u(yiv5,). Код данного проиведекия идет на форирование тестового напряжения источником 10 опорного напряжения. Тестовое напряжение имеет вид UT Ux(l + 82 ) (1 + So ), - погрешность выдачи тесто- вого напряжения, так как дополнительный делитель 11 не идеальный. В третьем такте на вход измериельного устройства, коэффициент пеедачи которого такой же как и во тором такте, подается сформированое тестовое напряжение и результат ретьего такта можно представить виде . где So. дополнительная погрешность ассиметриии измерительного тракта, обусловленная разной реакцией его на постоянное и переменное напряжение (если Ux - постоянное напряжение. За 0). u.-u.(...). . На индикацию выводится величина, полученная в арифметическом блоке 7 Ux( .. JnUa..,U, Ub а Ub a(ivji,)(s Ux(ji- 8zK it-gt.-8i) (1-82)-() () Погрешность современных кодоупрс вляемых резистивных делителей составляет 0,0005%, что позволяет .осуществлять выдачу тестовых напряжений с погрешнрстью примерно такого же порядка. Величина погрешности ассиметрии измерительного тракта определяется в основном погрешностью преобразователя переменнОгб напряжения в постоянное. Предлагаемое . устройство может измерять перемен- . ное напряженна с точностью до 0,01%, что дает выигрыш по точности по сравн ению с существукмцими цифровыми-вольтметрами. Формула изобретения Устройство для измерения напряжения, содержащее согласующий блок, выход которогоподключен к первому . входу делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом ключа, и через преобразователь переменного напряжения в постоянное с вторым входом ключа, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к первому входу арифметического блока, первый выход которого соединен с вторым . входом делителя напряжения, третий вход которого соединен с первым выходом блока, управления,второй выход которого подключен к второму входу арифметического.блока, выход которого подключен к индйкато

ру,отличающеес я

что, с целью повьлиения точности измерения, в него введены переключатель , дополнительный делитель напряжения и источник опорного напряжения, выход которого через дополнительный делитель напряжения соединен с первым входом переключателя, второй вход которого подключен к входной клемме устройства,а выход - к согласующему блоку, третий входпереключателя соединен с третьим выходом блока управления, а третий выход арифметического блока соединен с вторым входом дополнительного делителя напряжения.

тем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 219290, кл. G 01 R.19/25, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 789782, кл. G 01 R 19/00, 1978 (прототип).

:

t/x