Устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерител ной технике и Mower быть использовано в системах автоматического регулирования в качестве первичного преобразователя для устройства ввода в ЦВМ. . . Известно устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения содержащее соединенные последователь но и подключенные к входной шине сме ситель, элемент сравнения, цифрового отчета, а также источник компенсирующего напря ; ения, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, первый выход подключен через нормализатор к другому входу элемента сравнения, а второй выход к другому входу блока цифрового отсчета , другой вход нормализатора подключен к выходу генератора стробимпульсов и к управляю1цему входу сме сителя, вход генератора строб-импульсов через блок синхронизации подключен к входной шине J. Недостатком этого устройства явлнется низкая надежность. Известно также устройство для измерения амплитуды переменного синусоидального напрях(ения, содержащее источник опорного синусоидального напряжения, выход которого че{)ез фазовращатель подключен к первому входу цифрового фазометра, второй вход которого подключен к шине входного сигнала L2J, Недостатком такого устройства является также низкая точность. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения, содержащее источник опорного синусоидального напряжения, выход которого через фазовращатель подключен к первому входу цифрового фазометра, второй вход которого подключен к шине входного сигнала, введены интегра3тор, блок выделения разности, источник эталонного напряжения, два ключа, блок управления, причем шина входного сигнала через последователь но соединенные первый ключ, интегратор, блок выделения разности, второй ключ подключена к yпpaвляюu eмy входу Фазовращателя, выход которого соединен с вторыгл входом первого ключа и первым входом блока управления, второй вход которого подключен к входной иинеу а выходы- подключены соответственно к управляющим входам первого ключа, интегратора, второго ключа, выход источника эталонного напряжения подключен к другому входу блока выделения разности. ; На фиг. 1 представлена схема устройства для измерения амплитуды сину соидального напря)хения; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит источник 1 опорного синусоидального напряжения фазовращатель 2, цифровой фазометр 3, интегратор 4, блок 5 выделения разности, источник 6 эталонного напряжения, ключи 7 и 8, блок. 9 управления . Работа устройства для измерения амплитуды синусоидального напряжения протекает циклически. Начало каждого цикла преобразования определяется переходом через ноль снизу вверх измеряемого напряжения Uy, При прохождении через ноль снизу вверх измеряемого напряжения Ux запускается цифровой фазометр 3 (мот. мент tp на фиг.2). В момент t: цифровой фазометр 3 заканчивает измерение фазового сдви га между Uy и UQn(p(временной интер вал tQ- t). На выходе цифрового фа зометра - код. Г . В момент t перехода через ноль опорного синусоидального напряжения Uofti f) блок 9 управления вырабатывает сигнал, который подключает с помощью ключа 7 ко входу интегратора А выход /фазовращателя 2. Интегратор интeгpиpyef текущие значения опорного синусоидального напряжения ) Д° момента времени t2 равенства UQ(ф) с измеряемым напряжением Ux. Затем блок 9 управления выраб ты вает сигналу по которому первый клю 7 подключает на оход интегратора Ц 6 преобразуемый сигнал, и интегратор k интегрирует текущие значения измеряемого напряжения Ux до момента равенства последнего нулю (момент времени t). Интегрирование прекращается и интегратор k переходит в режим хранения (запоминания) напряжения . В момент времени tn блок 9 управле ния вырабатывает сигнал, по которому замыкается на некоторое время второй ключ 8. . Так как на выходе интегратора k запоминается текущее значение U, то с выхода блока 5 выделения разности снимается разность эталонного напряжения U и напряжения U| ( иэт- и). Под воздействием этой разности (ди) фазовращатель 2 изменяет фазу опорного сигнала UQj((p) в направлении уменьшениями, изменяя при этом фазовый сдвиг между Uy и Uon((f),a значит и . Цикл преобразования заканчивается установкой в исходное состояние ратора k сигналом от блока 9 управления ,момент времени Если на следующем цикле преобразования сигнал небаланса не стал 4)авен нулю, то производится дальнейшее изменение фазы опорного напря : ения UQJ (q)), а значит и текущего значения Uj до тех пор, noka не станет равным , а разность uU - нулю. При этом схема переходит в статическое, состояние. Фазовый сдвиг ф между измеряемым и опорным напряжениями всякий раз преобразу ется в код цифровым фазометром 3. Итак, устройство пребывает в статическом состоянии. Последовало-увеличение амплитуды и. Это приводит к тому, что U| увеличивается (необходимо заметить, что амплитуда опорного синусоидального напряжения постоянна). Разность AU U вырастает, так как U3-j cconst, и выбирается, исходя из величины нижнего предела Uj. Под воздействием этой разности фазометр 3 начинает увеличивать угол сдвига фаз ( до тех пор, пока U не станет равным . Приведем некоторые пояснения, касающиеся функции преобразования.

i titt f4

i.

0Ut,t