Измеритель параметров периодического сигнала Советский патент 1982 года по МПК G01R19/02 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерительным преобразователям переменного напряжения в постоянное, и может быть использовано в измерителях компонент периодического сигнала общего вида.

Известно устройство для измерения средневыпряМленного напряжения периодического сигнала, содержащее вьшрямнтельный преобразователь, формирователи компонент выпрямленного сигнала и сумматор компонент . преобразованного (выпрямленного) сигнала, в которюм для вьщеления вьшрямленного напряжения использован принцип компенсации пульсаций на выходе выпрямительного преобразователя противофазным перемениым напряжением 1,

Недостатком известного устройства является низкая точность вследствие неидентичности форм компенсирующего напряжения и напряжений пульсаций.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является измеритель средневыпрямленного значения периодического напряжения, содержащий два однополупериодных преобразователя напряжения в постоянное, выходы которых .соединены соответственно с сумматором входного и преобразованного сигналов и субтрактором, причем выход сумматора входного и преобразованного сигналов соединен через фильтр высоких частот со входом субтрактора. В данном измерителе осуществлена компенсация суммарных переменных составляющих

to выпрямленного напряжения двух однополупериодиых преобразователей входным напряжением, что позволяет обеспечить высокую степень компенсации пульсации вследствие идентичности форм компенсируемых напря15жений 2.

Однако у известного устройства невысокие точность и быстрюдействие вследствие зависимости степени компенсации пульсаций от значений коэффициентов передачи сум20матора и субтрактора, при изменении которых возникает нескомпенсированная состав ляющая пульсаций, а также вследствие оп.ределения времени установления выходного напряжения устройства значением постоянной времени цепи выделения переменной составляющей выпрямленного напряжения, которая для обеспечения малого фазового сдвига суммируемого напряжения должна быть достаточно большой. Кроме того, известное устройство не способно измерять постоянную составляющую входного сигнала. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерителя. Поставленная цель достигается тем, что в измерителе параметров периодического сигнала, содержащем два однополупериодных преобразователя переменного напряжения в постоянное, сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого одно полупериодиого преобразователя переменного напряжешш в постоянное, и субтрактор, первый вход которого является входом уст ройства, а второй соединен с выходом сумматора, выход второго однополупериодного преобразователя переменного напряжешш в постоянное соединен со вторым входом сум матора, а выход субтрактОра соединен со входами обоих однополупериодных преобразователей переменного напряжения в постоянное. На чертеже представлена структурная схема измерителя. Измеритель параметров периодического си нала содержит субтрактор 1, однополупериод ные преобразователи 2 и 3 переменного напряжения в постоянное и сумматор 4. Вход субтрактора 1 соединены с входом устройства и выходом сумматора 4. Входы одноп лупериодных преобразователей 2 и 3 переменного напряжения в постоянное соединены с выходом субтракjopa 1, а выходы - со входами сумматора 4 и являются выходами измерителя Другим выходом измерителя является выход сумматора 4о Измеритель параметров периодического сиг нала работает следующим образом. При появлении на входе измерителя (пер вом входе субтрактора 1) переменного по(риодического напряжения U.-.), где УО - значение постоянной составляющей входного напряжения; Vm - амплитудное значение переменной составляющей входного напряжения;4(t) -.произвольная нормированная периодическая функция времени. Разность между этим напряжением и напр жением на другом входе субтрактора 1 (вы ходным напряжением сумматора 4) поступает на однополупериодные преобразователя 2 74 и 3 переменного напряжения в постоянное. Выходные напряжения обоих однополупериодных преобразователей 2 и 3 поступают на входы сумматора 4. При реализации значений разнополярных выходных напряжений Vj и УЗ однополупериодных преобразователей 2 и 3 выделенный сумматором 4 разностный сигнал ).()u;) ,Ka UUo-UH)U-), где У.СЧ),( коэффициенты преобразова1шя, учитывающие принятый вид преобразовагщя переменного напряжегшя в постоянное (по сред)1евыпрямленному, среднеквадратичному или амплитудному значению); Ki,K4- коэффициенты передачи однополупериодных преобразователей 2 и 3 переменного напряжения в постоянное соответственно; дополняет в субтракторе 1 входной сигнал таким образом, чтобы постоянная составляющая выходного сигнала субтрактора 1 была минимальной, что соответствует случаю наибольшей близости значений выходного сигнала сумматора 4 и постоянной составляющей входного сигнала. Выходные напряжения U, и УЗ однополупериодных преобразователей 2 и 3 при этом соответствуют интенсивностям полуволн входного периодического сигнала с исключенной постоянной составляющей. При использовании преобразователей по средневыпрямленному значению ( JVYI (п) t( принятии кз к равенство (1) принимает вид и ..MlilL -l|l-KKiK4 Таким образом, в случае обеспечения равных коэффициентов преобразования и передачи по средневьшрямленному значению KJ Кз и достаточно большой величине произведения KKjK4 значение выходного напряжения измерителя V4 с заданной степенью точности равно значению постоянной составляющей входного сигнала VQ, причем изменения коэффициентов передачи субтрактора, однополупериодных преобразователей и сум