Способ преобразования мгновенных значений напряжения в средние

Союз Советския Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 789774(22) Заявлено 030177 (2) 2439972/18-21с присоединением заявки йо(5)М. Кл.з 6 01 а 19/00 Ф Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.Г. Брандорф и В,Л. Котляров Львовский лесотехнический институт и Львовскийордена Ленина политехнический институт(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ В СРЕДНИЕ а авсС 25,где стек Изобретение относится к иэмерИ- тельной технике.Известен способ получения среднего значения напряжения, заключающийся в непрерывном интегрировании измеряемого напряжения и делении полученного результата на время,прошедшее с момента начала получения среднего значения напряжения. Такой способ позволяет отсчитать среднее значение напряжения в любой момент времени, т.е. получать "мгновенное значение" непрерывно изменяющегося среднего значения напряжения (1.Недостаток способа заключается в его низкой точности, вызванной большим количеством операций, каждая из которых вносит свою погрешность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ преобразования мгновенных значений напряжения в средние, основанный на фильтрации напряжения посредством интегрирующей аС-цепи. При этом получают сред нее значение установившихся периодических процессов при условии, что постоянная времени интегрирующей 2аС-цепи гораздо больше периода исследуемого процесса 2.Недостатком этого способа, несмотря на его простоту, является невоз можность получения отсчетов, пропорциональных среднему значению за время от начала процесса получения среднего значения неустановившихся илинепериодических процессов, т,е. на личие динамической погрешности приопределении среднего значения.Цель изобретения - уменьшение динамической погрешности при апериоцическом характере изменения входно го напряжения.Указанная цель достигается тем,что устанавливают значение активногосопротивления цепи. равным нулю, а вмомент начала измерения изменяют зна О чение активного сопротивления цепи позакону- текущий интервал времениот момента начала измерения;С " емкость. аС-цепи.Сущность изобретения поясняется 30 чертежом, на котором представленасхема устройства, реализующего описанный способ.Устройство содержит счетчик времени 1 и интегрирующую, например кС- цепь 2, Резистор переменный и увеличивает свою величину й от нулевого значения, после подачи импульса "пуск" на счетчик времени 1, таким образом, что постоянная времени г(с) цепочки равна времени, прошедшему от момента подачи импульса "пуск" г(с) в с т.е. Йтек С Устройство работает следующимобразом. 33В исходном состоянии величина сопротивления равна нулю и напряжениена выходе цепочки 2 равно напряжениюна ее входе. В момент Подачи импульса "пуск" величина сопротивления В Щначинает расти так, что при этомг = с , т.е, спустя секунду после.подачй ймпульса "пуск" г = 1 секспустя 2 сек - г щ 2 сек и т.д,Закон изменения выходного напряжения Оцк от входного Овк для цепи,изображенной на чертеже, как известно,выглядит следующим образом: О ь (1)Преобразовав это выражение и решив известное дифференциальное уравнение с учетом того, чтог (с) (2) получим с учетом начальных условий (с=со - момент подачи импульса "пуск" ) 40Таким образом, величина выходного напряжения О Е в любой момент времени с точно равна среднему значению входного напряжения за отрезок времени с-со, 45При этом постоянная времени г(с) .увеличивается не до какого-то конкретного значения, а все время, поВНИИПИ Заказ 9026/39 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ка идет процесс получения среднего значения напряжения. Таким образом, на выходе цепи напряжение может непрерывно изменяться. Но, тем не менее, в каждый момент времени оно равно среднему значению от входного напряжения за время, прошедшее от момента подачи импульса "пуск".Выполнение условия (2), т.е.г(с) щ с .е для интегрирующей цепи позволяет йолучить точное значение среднего напряжения в любой момент от начала получения среднего значения при любой форме входного напряжения, т.е. исключить динамическую погрешность при получении среднего значения напряжения. Формула изобретения Способ преобразования мгновенных значений напряжения в средние, основанный нафильтрации напряжения посредством интегрирующей ВС-цепи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности при апериодическом характере изменения входного напряжения, устанавливают значение активного сопротивления цепи равным нулю, а в момент начала измерения изменяют значение активного сопротивления цепи по закону где с - текущий интервал временитекот момента начала измерения;емкость цепи. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Нейман Л.Р. и Калантаров П.Л.Теоретические основы электротехники,ч. 1. М.-Л., Госэнергоиэдат, 1959,с, 24-25.2, Нейман Л,Р, и Калантаров П.Л,Теоретические основы электротехники.ч. 11. М.-Л., Госэнергоиздат, 1959,1 с. 316.