Способ измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения

ССНОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9) Ш) 1 Й 1902 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ апо иН. Жел о й ордена Ленина Революции энер и орд етиче кая Т.Б. Э для точных я и моцнос ов, 1964,р мереи,1 мерительныеного напряж оветское ра нияо",ОСУДАГСТБЕННЬЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Московскина Октябрьскойкий институт(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИН, основанный на последовательном масштабировании, квадрировании и усреднении поочеоедно опорного О и измеряемого 0 напряжений, з минании полученных результатов А А усреднения, о т л и ч а ю щ я с я тем, что, с целью повышения точности при использовании в качестве опорного напряжения сигнала постоянного тока, теми же техническими средствамя последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют нулевое напряжение, запоминают полученный результат А усреднения, дополнитель- нсФ поочередно масштабируют опорное 0 и нулевое напряжения, запоминаюто полученные результаты А 4 и А масштабирования, а искомое среднеквадратич ж ное значение ц определяют по выра- жениио л вляетс оста ение чникакв адр дняет блоке сштаб 2 и увыра 08,ируя в уюеднянияо на а(2) (3) (4) ВЫ 1си со рскент пог масш 6 бло Изобретение относится к области электрических измерений и предназначено для использования при построении цифровых вольтметров переменного напряжения с встроенным вычислительным блоком. 5Известен способ измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, заключающийся в квадрировании и усреднении опорного напряжения 0 О в виде сигнала постоянного "0 тока, нахождении по полученному результату А 1 усреднения и исходному значению 0 опорного напряжения общего коэффициента К преобразования, запоминании его, квадрировании и 15 усреднении переменного напряженияопределении искомого среднеквадратичного значения к) путем деления полученного результата А 2 усреднения на найденный общий коэффициент К преобразования 1).Недостаток способа связан с отсутствием в нем операции масштабирования, что обуславливает весьма узкий рабочий диапазон измеряемого на- пряженМ.Наиболее близким технический решением к изобретению является способ измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, предусмат 30 рчвающий масштабирование, квадрирование и усреднение опорного напряжения 0 О в виде сигнала переменного тока, нахождение по полученному результату А 1 усреднения и исходному среднеквадратичному значению ) опорного напряжения общего коэффициента К преобразования, запоминание его, масштабирование, квадрирование и усреднение измеряемого напряжения 0, определение искомого среднеквадратичного значе 40 ния О путем деления полученного результата А 2 усреднения на найденный общий коэффициент К преобразования )2.Недостаток известного способа проявляется в низкой точности измерения, обусловленной трудностью поддержания опориого переменного напряжения на стабильном уровне. В случае же использования в качестве опорног пряжения сигнала постоянного ток снижение точности, вызывается отрицательным влиянием напряжения смещения масштабирующего блока. Целью изобретения является повышение точности измерения при использовании в качествЕ опорного напряжения сигнала постоянного тока.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, основанному на последовательном масштабировании, квадрировании и усреднении поочередно опорного Но и измеряемого 0 напря жений, запоминании полученных результатов Аи А усреднения, темиже техническими средствами последовательно масштабируют, квадрируюти усредняют нулевое напряжение, запоминают полученный результат А 7усреднения напряжения, запоминаютполученные результаты А 4 и А масштабирования, а искомое среднеквадратичное значение 0 определяют по вы.ражению На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения.Устройство содержит последовательно соединенные масштабирующий блок (преобразователь напряжения в ток, выполненный на основе операционног усилителя) 1, квадратор (термопреобразователь) 2, усредняющий блок 3 (его Функции выполняет термопреобразователь), ключ 4, блок 5 памяти, вычислительный блок б, отсчетный блок 7. В состав устройства входят также источник 8 одорного напряжения в виде сигнала постоянного тока, ключи 9-11, включенные между входом масштабирующего блока 1 и соответственно входом устройства, выходом истЖника 8 опорного напряжения и шиной нулевого потенциала, а также к юч 12, включенный между выходом масштабирующего блока 1 и входом блока 5 памяти.Предлагаеилй способ осущест я следующим образом. Эамакают ключи 4 и 10 размыкают. Опорное напря поступающие с выхода ист масштабируется в блоке 1 ется в квадраторе 2, уср блоке 3 и запоминается в Функции преобраЗования м щего блока 1, квадратора ющего блока 3 описываютс ми+ а1 ВЫ 2 фВ 2 ВЫЭ алы на выходе и входеветственно масштабируюблока 1, квадратора 2, дняющего блока 3; а, а, а - козффиципередачи и аддитивные ешности соответственно табирующего блока 1, дратора 2 и усредняющего а 31075175 Составитель Л.МорозовРедактор Т.Кугрышева Техред Л,Пилипенко Корректор О.Билакг Заказ 492/38 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1130 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 О . - среднее значение сигнала83авхЗначение Р, запомненное в блоке5 памяти, определяется как Ь фСз(с С ООЯС,СО а 1 са+а фа 3(5)Загавкают ключи 4 и 9, остальные размыкают, Измеряемое напряжение 0, поступающее с входной шины устройст 10 ва, .масштабируется в блоке 1, квадрируется в квадраторе 2, усредняется в блоке 3 и запоминается в блоке 5, Значение А, запомненное в бло. ке 5, определяется как15)А=С ЬСО +2 С,С Оа,фС а,а )а (6) Завыкают ключи 4 и 11, остальныеразмыкают. Нулевое напряжение масштабируется в блоке 1, квадрируется вквадраторе 2, усредняется в блоке 3поступающее с выхода источника Н,масштабируется в блоке 1 и запоминается в блоке 5. Значение А 4, запомненное. в блоке 5, определяется как А 4 = с Ор + аЗамыкают ключи 11 и 12, остальные размыкают. Нулевое напряжение масштабируется в блоке 1 и запоминается в блоке 5. Значение А, запомненное в блоке 5, определяется как Ау= а (9)По запомненным в блоке 5 памяти значениям А-А в вычислительном . блоке б определяется искомое среднеквадратичное значение О измеряемого .напряжения по выражению (1). Итоговый результат измерения отображается в отсчетном блоке 7.Анализ расчетного выражения (1) показывает, что при измерении среднеквадратичного значения переменного напряжения по предлагаемому способу результат измерения не зависит от коэфФициентов передачи и аддитивных погрешностей масштабирующего, квадрирующего и усредняющего функциональных блоков, что и обеспечивает повыФ щенную точность измерения.