Вольтметр действующего значения напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН В С 01 В 19/02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 17.7(088,8 торское св кл. 0 01 В ти фильтра нвход - ка выход -нительномублока. о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Ав идетельство СР 601623, 19/02, 1975.:ЙАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св.М 601623, .о т л и ч аю щ и й с ятем, что, с целью повышения точноизмерения, в него введены делителнапряжения, аппроксиматор и блоксравнения, причем вход делителя1напряжения соединен с выходом первого, а входы аппроксиматора - свыходами последнего и предпоследн фильтров низких частот, входы блокасравнения подключены к выходам дели теля напряжения и аппроксиматора, а выход - к одному. из дополнительных входов вычислительного блока, другой дополнительный вход которого соединен с выходом аппроксиматора2. Вольтметр по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что аппроксимаФор состоит из узла деления, первый вход которого соединен с выходом последнего, а второй вход - с выходом предпоследнего фильтров низких частот, и узла циклического умножения, первый вход которого подключен к выходу последнего изкой частоты, второй выходу узла деления, .к соответствующему дополвходу вычислительного С1681557 10 метра действующего значения напряжения.В состав устройства входит органмногократного выпрямления с совокупностью последовательно соединени15. Цых выпрямителей 1.1.-1.п и рядомфильтров 2.2."2,.п низких частотвключеищвх между выходом каждогопредццущего и соответствующимвходом каждого последующего выпрямиколичестве используемых выпрямителей,25 блок. 4 индикации, вход которого соединен с выводом фильтра 2.1,аппроксиматор б,. вход которого соединен .а выходами фильтров 2,п и 2.(Ч),.и бдок 7 сравнения, входы которого З 0, подключены к .выходам делителя 5напряжения и аппроксиматора б, Выходы блока 7 сравнения и аппроксиматора б соединены с дополнительныМивходами вычислительного блока 3.35 Ьппрбксиматор б состоит из Узла 8деления и узла 9 циклического умножения. Первые входы узлов 8. и 9 объединены друг с другом, Второй входузла 9 подключен к выходу узла 8.Работа данного измерительного 40 прибора осуществляется следующимобразом. 45 50 55 60 65 Изобретение относится,к электро измерительной технике и предназначено для использования в системах централизованного контроля с влек трическими сигналами, имеющими форму,. существенно отклоняющуюся от синусоидальной.По основному нвт.св.В 601 б 23 известен вольтметр действующего значейия напряжения, содержаций органмногократного выпрямления с совокупностью последовательно соединенных выпрямителей и рядом фильтровнизких частот, включенных междувыходом каждого предыдущего и соответствующим входом каждого последующего выпрямителей, вцчислитель-.,ный. блок, входы котдрохо соединены с выходами фильтров;низких частот, блок индикации вход которргФ подключен к выходу .вычислитееьнОго блока Я . Недостаток известного;Врлъметрвсвязан.со значительной метбдФиасйюй погрешностью измерения црй мданйом при коэффициенте Формы входного.сигнала Кф 2 методическая погрещность измерения йревышает 20%. ЖЕ умейьшение до допустимых значений.может быть достигнуто лишь путем увеличе" ния числа выпрямителей, что усложняет конструкцию вольтметра.Целью изобретения является повЫ- шение точности измерительного прибораПоставленная цель достигается тем, что в вольтметр действующего значения напряжения, содержащий орган многократного выпрямления с совокупностью последовательно соеди ненных выпрямителей и рядом фильтров низких частот, включенных между выходом каждого предыдущего и соответствующим входом каждого последую. щего выпрямителей, вичислительный блок, входы которого соединены с выходами Фильтров низких частот, блоК индикации, вход которого под" ключен к выходу вычислительного блока, введены делитель напряжения, аппроксиматор и блок сравнения, причем вход делителя напряжения соединен с выходом первого, а входы аппроксиматора - с выходами последнего и предпоследнего фильтров низких частот, входы блока сравнения подключен 1 ы к выходам делителя напряжения и аппроксиматора, а выходк одному из дополнительных входов вычислительного блока, другой дополнительный вход которого соеди. нен с выходом аппроксиматора.Ацпроксиматор состоит из узла деления, первый вход которого со,единен с выходом последнего, а вто рой вход - с выходом предпоследнего фильтров низких частот, и узла циклического умножения, первый вход которого подключен к выходу последйего фильтра низкой частоты, второй вход - к выходу узла деления, а выход - к соответствующему дополнительному входу вычислительного блока.На чертеже представлена функциональная схема предложенного вольттелей. Органом автоматизации расчетных операций является вычислитель. ный:блок 3, входы которого соединеныС выходами фильтров 2.1.-2.п низких частОт, а выходщш органом служит Измеряемое напряжение ц(1) поступает на вход органа многократного выпрямления, в частности на выпрямитель 1.1, где пбдвергается двухполупериодному выпрямяению. Выпрямленное напряжение и выделенная с помощью Фильтра 21 постоянная составляющая подаются на инвертирующий и неинвертирующий входы выпрямителя 1.2, в котором выделяется и выпрям-. ляется разность входных сигналов, т.е. переменная составляющая выходного напряжения выпрямителя 1,1.Аналогично Функционируют и остальные узлы органа многократного выпрямления. В результате на выходах Фильт ров 2.1.-2.Н появляются постоянные напряжения Ц,-; щ) . Эти напряжения поступают на. основные (потенциальные) входы вычислительного блока 3, где возводятся в квадрат и суммируются. Полученная сумма 5 .Е оо,. запоминается. Одновременно выходные напряжения фильтров 2. Ь и 2(ь -1)108 Ъ 557 отображающий, искомое действующее значение напряжения В (1), воспроив водится блоком 4 индцкации.Расчеты показывают, что для случая синусоидального входного сигна ла предложенная структура вольтметра при использовании в органе много кратного выпрямления четырех выпрямителей обеспечивает методическуюпогрешность измерения, равную 0,07, 15 что значительно меньше, чем в известных приборах аналогичного назна.чения. Увеличение коэфФициента Формы К измеряемого напряжения автофматически приводит к увеличению числа циклов. работы.аппроксиматора 6. Методическая погрешность измерения при этом не будет превышать указанного значения и даже может быть меньшей при соответствующем выборе константы В. Увеличение К,р путем увеличения скважности прямоугольной последовательности импульсов практически не будет влиять на значение методической погрешности измерения, причем она будет близка к нулю даже при использовании в органе многократного выпрямления лишь двух выпрямителей3 у Составитель Л.МорозовТехред С,Легеэа Корректор М.Шароши Редактор С.Патруше 3/40 Тираж 711 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушс акаэ 154 Подписита СССРийнаб д.4/ а Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подводятся к аппроксиматору 6, в котором с помощью узла 8 деления определяется отношение с:"ов цо( н1 численно равное знаменателю аппроксимирующей геометрической прогрессии, а с помощью узла 9 никлического умножения образуется произведение Цо , Полученный результат поступает в вычислительный блок 3, где также возводится в квадрат и суммируется с уже имеющейся суммой 9 . Таким образом, в вычислительном блоке 3 Формируется уточненная сумма Й, ыХ, Оо; + (Ц и), которая запомйнается вместо значениями.Далее аппроксиматором 6 осуществлется циклическое умножение напереданного в вычислительный блок 3 значения Ц(. В результате образуются произведения Цопф "опЧ "опЧ и т.д., которые поочередно по мере их образования передаются в .вычислительный блок 3, где возводятся в квадрат и прибавляются, к ранее полученным сумам б б, 9 э и т.д, Подобное Функционирование аппроксиматора 6 и вычислительного блока. 3 будет происходить до тех пор, пока на очередном цикле аппроксиматор 6 не выдает в вычислительный блок 3 ведичину Цо ="04, (е-целое число, определяющее последнее значение Цьк аппроксимирующего ряда, которое учитывается при вычислении действующего значения напряжения). Этот момент Фиксируется блоком 7 сравнения,на один из входов которого поступает выходной уровень анпроксиматора 6, а на другой вход - напряжение Цо;.разделенное на ш делителем 5 напряжения. По сигналу блока 7 давления, вычислительный блок 3 прекращает 4 операции возведения в квадрат и суммирования. При этом в нем оказывается накопленной с мма4 йз которой извлекается квадратныйкорень. Полученный результат Указанное повышение точностиизмерения оказалось возможным благодаря тому, что вновь введенные вприбор блоки и связи позволили какбы увеличить число выпрямителей в0 органе многократного выпрямленияза счет аппроксимации конечногоряда напряжений, получаемых с еговыхода. Аппроксимация осуществляетсягеометрической прогрессией, эйамена 5 тель которой соответствует , апервый член ряда - цоп .