Способ цифрового измерения постоянного напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 300 б 75 (21)2149392/18-21с присоединением заявки Но(51) М. г(л,2 Н 03 К 13/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 10 15 20 25 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в циФровых вольтметрах. Известны реализуемые в цифровых вольтметрах способы цифрового измерения постоянного напряжения, основанные на получении цифрового эквивалента путем квантования по уровню 1) . Для подавления помех с частотойпитающего сетевого напряжения измеряемое напряжение с наложенной нанего периодической помехой Фильтруют с помощью ВС- или ЬС-фильтров.Так как постоянная времени фильтра значительно больше периода помехи, в этих способах принципиальноневозможно получить скорость измерения, превышающую несколько измеренийв секунду,Известен также способ цифровогоизмерения постоянного напряжения,основанный на двойном интегрировании,при котором измеряемое напряжение с. наложенной на него помехой интегрируют в течение периода помехи и Формируют интервал, пропорциональныйизмеряемому напряжению, путем интегрирования постоянного напряжения противоположной по отношению к измеряемому полярности с последующим квантованием по времени полученного интервала 22.Недостаток этого способа заключается в том, что подавление адпитивных помех с частотой питающего напряжения достигается при скорости измерений, не превышающей 25 измеренийв секунду частота питающего напряжения 50 Гц) .Целью изобретения является повышение скорости измерений с обеспечением подавления помех на частоте питающего напряжения или кратной ей,Это достигается тем, что передквантованием запоминают два мгновенных значения измеряемого напряжениясо сдвигом во времени, равным половине периода помехи, а получаете цифровые эквиваленты усредняют при неизменном шаге квантования или в двараза увеличивают шаг квантования,Благодаря этому скорость измерений может быть увеличена до 50 измерений в секунду,Способ,:основанный на двойном интегрировании, применяют в цифровыхвольтметрах.681555 4в два раза увеличить шаг квантования.Зторая операция предпочтительна, таккак при реализации не требует введения дополнительных элементов в цифровой вол ьт мет р,Предлагаемый способ можно применять также к цифровым вольтметрам,основанным на других методах преобразования с осуществлением квантования как по времени, так и по уровню,Благодаря использованию предла-)О гаемого способа быстродействие цифро.вых вольтметров может быть увеличенодо частоты первой гармоники питающего напряженияНапример, если частота сетевого напряжения равна 50 Гц,)5 то быстродействие может быть увеличено до 50 измерений в секунду, что вдва раза превышает быстродействиецифровых вольтметров, основанных наизвестных способах цифрового измерения постоянного напряжения. Формула изобретения Операцию первого интегрированияэ а фи ксир ован ный инт ервал времени,который в данном случае меньше полупериода сетевого напряжения, можнорассматривать как запоминание значения, пропорционального измеряемому напряжению с наложением на негопомехи, формируемому на выходе интегратора к моменту окончания интервала интегрирования.Пусть первый интервал интегрирования лежит в пределах О, 1 и, а втот,т,рой - в пределах -- 1где2 1 2 П/Тс - период сетевого, напряжения,Тогда, к концу первого интегрирования в первом цикле преобразования навыходе интегратора будет иметь местовыходное напряжениеи 1фк0=,) 0+ ОЮд 1 = О+ - ,(О МЖ,где Уи - измеряемое постоянноен апряженне;Уп- периодическая помеха спериодом Тс,Т - постоянная времени интег рированйя,Во втором цикле преобразованияпосле интегрирования имеютТ, я+1и2 т0 и п1)030тн тиинфп-т - ,Г ОЮин ов силу пеРиодичности функции Цп ,Так как при втором интегрированиив каждом цикле будут получены цифровые эквиваленты, пропорциональныеО Н Ц 2, т е,Й =М +Йи и 40 й =й-ни ипри их сложении будет иметь местоИ = 2 Ни (Ии-цифровой эквивалент измеряемого постоянного напряжения,И и -цифровой э квивал ент помехи),45Для получения цифрового эквивалента измеряемого напряжения полученнуюсумму следует разделить на два или Способ цифрового измерения постоянного напряжения, заключающийся впреобразовании его в цифровой эквивалент путем квантования по уровнюили времени с предварительным получением интервала, пропорциональногоизмеряемому напряжению, о т л ич ающий ся тем, что, сцельюповышения скорости измерений с обеспечением подавления помех на частоте питающего напряжения или кратнойей, перед квантованием запоминаютдва мгновенных значения измеряемогонапряжения со сдвигом во времени/равным половине периода помехи, аполучаемые цифровые эквиваленты усредняют при неизменном шаге квантования или в два раза увеличивают шагквантования,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 218305 р кл, С 01 В 19/00, 1968,2, Хризман С,С, Цифровые измерительные приборы и системы,. КиевНаукова думка", 1970, с, 38.Составитель В, ФетинаРедактор Н, Козлова ТехредЛ.Алферова Корректор Л. ЛивринцЗаказ 5104/51 Тираж 1060 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб, д, 4/5 2.Филиал ППППатент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4