Способ измерения средних значений переменных сигналов

СООЗ СОВЕТО 4 ИХОСИцВПМКШипРЕОЪБЛИК цД) 0 О 1 Н 19/Оо УДАРСТВЕННЫЙ Н ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ МИТЕТ СССР ОТНВ ПИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОИСНОМУ СВИДВТВЪС(21) 2953872/18-2 (22) 08.07.80 (46) 30.12.83. Бю (72) В. Г. Цывинс (71) Главный вычи Министерства проц (53),621.317.7(08 (56) 1. Авторское Р 21613.4, О 01 й2. Гришанов А. цифровые вольтмет 1981, с. 56-57. л. В 48кий и В. Е. Быковслительный центрвещения УССР8.8)свидетельство СССР19/25, 1967.А. Интегрирующиеры. М., Энергоиздат,(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХЗНАЧЕНИЙ ПЕРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ, основанный на усреднении измеряемого сигнала путем его интегрирования в те-чение определенного времени, задержке усредненного сигнала и вычитаниизадержанного усредненного сигнала изизмеряемого, о т л н ч а ю щ и йс я .тем, что, с целью расширениячастотного диапазона измеряемых сигналов, сформированную разность делятна время интегрирования и умножаютна время задержки, полученный результат суммируют с задержанньи усредненным сигналом и по образованной суммесудят о среднем значении измеряемогосигнала.Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано при исследовании как периодических, так и непериодических сигналов.Известен способ измерения средних значений переменных сигналов, в частности напряжения, заключающийся в линейном детектировании измеряемого напряжения, сравнении продетектированного сигнала с линейно изменяющимся опорным напряжением, регистрации суммарной длительности интервалов времени превышения уровня опорного напряжения многовенными значениями продетектированного сигнала за 15 время одного периода опорного напряжения и оценке средиего значения измеряемого напряжения по упомянутой суммарной длительности 1 .Недостаток указанного способа связан с низкой точностью измерения, обусловленной подверженностью измерительного процесса искажающему влиянию помех.Наиболее близким к предлагаемому 25 является способ измерения переменных сигналов, предусматривающий усреднение измеряемого сигнала путем его интегрирования в течение определенного времени, задержку усредненного сигнала, вычитание задержанного усреднен" ного сигнала из измеряемого, усреднение сформированной разности, суммирование двух полученных усредненных сигналов и оценку среднего значения измеряемого сигнала по образованной сумме Ц .К недостаткам известного способа относится узкий частотный диапазон измеряемых сигналов, ограниченный в основном техническими параметрами ин 40 тегрирующих аналого-цифровых преобразователей.Цель изобретения - расширение частотного диапазона измеряемых сигналов. 45Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения средних значений переменных сигналов, основанному на усреднении измеряемого сигнала путем его интегрирования в течение определенного времени, за- ь, держке усредненного сигнала и вычитании задержанного усредненного сигнала из измеряемого, сформированную разность делят на время интегрирова ния и умножают на время задержки, полученный результат суммируют с задержанным усредненным сигналом и по образованной сумме судят о среднем значении измеряемого сигнала, 60На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит операционные усилители 1 и 2, преоЬразователь 3 65 напряжения в сопротивление (с сопротивлением В 4), блок 4 задержки, генератор 5 пилообразного напряжения, резисторы 6-11 (с сопротивлениями В -В н ), входную клемму 12 и выходнуюклемму 13. Один иэ входных выводовусилителя 1 через резистор б соединен с входной клеммой 12 устройства, а другой через резистор 7 " спервым выходньМ выводом блока 4 задержки и через резистор 8 с собственным выходным выводом. Кроме того,выходной вывод усилителя 1 подключенчерез резистор 9 к одному иэ входныхвыводов преобразователя 3 напряженияв сопротивление, другой входной вывод которого соединен с выходным выводом геиератора 5 пилообразного напряжения, Один извходных выводовусилителя 2 подключен к выходномувыводу преобразователя 3 и через резистор 10 к первому выходному выводублока 4 задержки, а другой входнойвывод через резистор 11 соединен ссобственным выходным выводом. Крометого, выходной вывод усилителя 2 подключен к выходной клемме 13 устройства и к входному выводу блока 4 за -держки, второй выходной вывод которого соединен с входным выводом генератора 5.Среднее значение сигнала П(С) завремя усредненияопределяется соотношением1срД ф(1)оЕсли принять ЦР (1 ) в качествепредыдущего среднего значения сигнала, задержанного на время, то можно показать, что для последующегонезадержанного среднего значенияЦ Р. (1 + Ф ) справедливо соотношениеР срГ1 "ср 1Ррджение 2 положено в основуалго:лтма функционирования устройства, реализующего предлагаемый способ,С помощью операционного усилителя1 осуществляется вычитание из входного сигнала У(с) задержанного усред.ненного сигнала НР ( поступающегона,инвертируюций вход усилителя . свыхода блока 4 задержки, НапряжениеБ( ) на выходе усилителя 1 соответст вуетО М- - НЖ- - О Ц.8 86(3)Если Вб Б 7 = В 8,то выражение= Н - Нср(4)Напряжение Б(1) через резистор 9 и преобразователь 3 напряжения в сопротивление поступает на вход опера" ционного усилителя 2, в котором скла