Устройство для измерения мгновенных значений напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробируйщих устройствах для измерения мгновенных значе- . НИИ напряжения.

Известны устройства для измерения мгновенных значений; напряжения, содержащие соединенные с входной клеммой буферный усилитель и дифференцирующее устройство, шход которого, . шунтированный резистром, соединен с ключевым устройством и с входом генератора импульсов с лийейно нарастающим фронтом, другой вход которого соединен с входом синхронизации генератора строб-импульсов, выход которого соединен с другим входом ключевого устройства, выход которого соединен с запоминающим конденсатором с входом измерительного усилителя, выход которого соединен с выходной клеммой, а выход дифференцирующего устройства соединен с входом генератора импульсов с линейно-нарастающим Фронтом 1 .

Недостатком данного устройства является погрешность измерения, определяемая наличием ди.фференцирующегр устройства, управляющего генератором импульсов, скорость нарастания фронта

импульса которого отличается от скорости изменения мгновенного значения измеряемого сигнгшд, в результате чего npeqepasosaHHbrit сигнал изменяется на отрезке стробирования. «

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является устройство для измерения мгноtoвенных, значений напряжения, вход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соедит нен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом стробоскопическо15гo преобразователя, входы синхронизации которого и генератора импульсов объединены, вход второго стробоскопического преобразователя соединен с входом первого стробоскопического

20 преобразователя, между входами синхронизации которых включена линия задержки, входы первого и второго пиковых детекторов подключены к выходам первого и второго стробоскопи25ческих преобразователей соответственно, к выходам первого и второго пиковых детекторов подключена схема сравнения, выход которой подключен к управляющему входу генератора им30пульсов 123 . Недостатком данного устройства яв ляется погрешность измерения, обусловленная неидентичностью стробоскопических преобразователей, в результате чего преобразованный сигнал изменяется на отрезке стробирования. Цель изобретения - повышение точности измерения. Пост1авленная цель достигается тем что в устройство для измерения мгновенных значений напряжения, содержащее сумматор, первый вход которого соединен с входной клеммой устройства, а выход - с входом стробоскопиче кого преобразователя, первый и второй пиковые детекторы, выходы которых подключены к входам блока сравнения, а выход последнего соединен с управляющим входом генератора импульсов, вход синхронизации которого соединен с входом линии задержки и выходом источника синхроимпульсов, а выход - с вторым входом сумматора, выходная клемма устройства подключена к выходу второго пикового детектора, введены первый и второй коммутаторы и триггер, причем входы перво го коммутатора подключены к выходу линии задержки и выходу источника синхроимпульсов, а выход - к входу синхронизации стробоскопического преобразователя, выход которого соединен с входом второго коммутатора, выходы которого подключены к входам первого и второго пиковых детекторов при этом входы управления первого и второго коммутаторов объединены с выходом триггера, вход которого соединен с выходом источника синхроимпульсов. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит сумматор 1, первый вход которого соединен с вход ной клеммой устройства, второй - с выходом генератора 2 импульсов, а выход - с входом стробоскопического преобразователя 3, вход синхронизаци которого соединен с выходом коммутат ра 4, а выход - с входом коммутатора 5. Входы управления коммутаторов 4 и 5 объединены и подключены к выходу триггера 6, вход которого под ключен к входу линии 7 задержки и вы ходу источника синхроимпульсов, Выхо л коммутатора 5 соединены с ми ,пиковых детекторов 8 и 9, выходы которых подключены к входам блока 10 сравнения, выход последнего подключе к управляющему входу генератора 2 им пульсов. Выходная клемма устройства подключена к выходу, пикового детекто ра 9. Устройство работает следующим образом. Измеряемой сигнал поступает через cyм лaтop 1 на вход стробоскопического преобразователя 3. Триггер 6 изменяет свое состояние по мере поступления каждого синхроимпульса. Коммутатор 4, управляемый этим триггером, подключает к входу синхронизации стробоскопического преобразователя 3 синхроимпульсы и те же импульсы, но задержанные во времени линией 7 задержки. В результате измеряемый сигнал стробируется поочередно в момент действия одного синхроимпульса и с задержкой относительно момента действия следующего синхроимпульса. Коммутатор 5 управляется триггером 6 и осуществляет синхронное с коммутатором 4 поочередное переключение выходного сигнала стробоскопического преобразователя 3 на выходы пиковых детекторов 8 и 9. В результате на выходе пикового детектора 8 формируется напряжение, пропорциональное выходному сигналу стробоскопического преобразователя 3 при стробировании в момент синхроимпульса. На выходе пикового детектора 9 формируется напряжение, пропорциональное выходному сигналу стробоскопического преобразователя 3 при стробировании с запаздыванием относительно момента действия синхроимпульса на величину задержки линии 7 задержки. Напряжение с выходов пиковых детекторов 8 и 9 поступают на входы блока 10 сравнения. При измерении сигнала, изменяющегося на отрезке стробирования, сигналы на выходах пиковых детекторов 8 и 9 не равны, и напряжение на выходе блока 10 сравнения отличительно от нуля. Генератор 2 импульсов, запускаемый также синхроигшульсом, формирует импульс с линейно-нарастающим фронтом, скорость нарастания которого пропорциональна величине управляющего напряжения, поступающего с выхода блока 10 сравнения, а полярность импульса соответствует полярности управляющего напряжения. Скорость нарастания фронта импульса растет до тех пор, пока напряжения на выходах пиковых детекторов 8 и 9 не сравняются. Это свидетельствует о том, что сигнал на выходе сумматора 1 на отрезке стробирования не изменяется. При измерении сигнала, не изменяющегося на. отрезке стробирования, напряжения на выходах пиковых детекторов 8 и 9 равны. Напряжение на выходе блока 10 сравнения равно нулю и импульс на выходе генератора 2 не формируется, Введение в данное устройство двух коммутатордв и триг1:ера позволяет повысить точность измерения мгновенных значений напряжения за счет более точной установки крутизны дополнительного йТ тульса, и тем самым уменьшения скорости изменения преобразованного сигнсша на отрезке стро.бирования. Погрешность измерения опр деляется идентичностью пиковых детекторов, которая может быть реали зована с высокой степенью точности. Формула изобретения Устройство для измерения мгновен1ных значений напряжения, содержаицее сумматор, первый вход которого соединен с входной клеммой устройства, а выход - с входом стробоскопического преобразователя, первый и второй пиковые детекторы, выходы которых, подключены к блока сравнения, а выход последнего соединен с управляющим входом генератора импульсов, вход синхронизации которого сое динен с входом линии задержки и выходом источника синхроимпульсов, а выход с вторым входом сумматора. выходная клемма устройства подключена к выходу второго пикового детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первый и второй коммутаторы и триггер, причем входы первого коммутатора подключены к выходу линии задержки и выходу источника синхроим11ульсов, а выход - к входу синхронизации стробоскопического преобразователя, выход которого соединен с входом второго коммутатора, выходы которого подключены к входам первого и второго пиковых детекторов, при этом входы управления первого и второго коммутаторов объединены с выходом триггера, вход которого соединен с выходом источника синхроимпульсов . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 721757, кл. G 0-1 R 19.04.80. 2.Авторское свидетельство СССР I 842608, кл. G 01 R 19.04.79.