Способ измерения действующего значения переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОДМаШЕтаиРЕСПУБЛИК а 91 а 11 Эб 0601 К 19 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРП 0,ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 078 РЫТИЙ(56) 1. "Йзмерительная техника". 1968,В 9, с. 53-57, фиг.3.2, Авторское свидетельство СССРУ 761920, кл. С 01 К 19/02, 1980.(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮ"ЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ:путем квадратичных преобразованийс помощью одного квадратичного преобразователя измеряемого напряженияи вспомогательного напряжения, равного по величине измеряемому и сдвинутому относительно него на 90 ф с последующим выделением постоянной составляющей напряжения, полученного после квадратичного преобразования, и извлечения из него корня квадратного, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, поочередное подключение измеряемого и вспомогательного напряжений ко входу квадратичного преобра,зователя производят с частотой коммутацни, равной частоте измеряемого напряжения в моменты равенства мгновенных значений измеряемого и вспо могательного напряжений.1129535Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерителях действующегозначения переменного напряжения.Известен способ измерения дейст 5вующего значения переменного напряжения, заключающийся в преобразованииизмеряемого напряжения в равное емупо величине и сдвинутое по фазе на90 вспомогательное напряжение,1 Оквадратичном преобразовании измеряемого и вспомогательного напряженийс последующим суммировайием полученных напряжений и измерением суммарного напряжения измерительным прибором постоянного тока 11.Недостатком данного способа является невысокая точность измерения,обусловленная неидентичностью характеристик квадратичных преобразователей.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способизмерения действующего значения напряжения, заключающийся в том,что измеряемое напряжение и вспомогательноенапряжение, равное по величине измеряемому и сдвинутое относительно него на90 , возводят в квадрат с помощьюодного квадратичного преобразователя1 путем поочередного подключения к его30входу каждого из укаэанных напряжений на равные промежутки времени счастотой коммутации, на несколько,порядков превьппающей частоту измеряемого напряжения, иэ выходного 35напряжения квадратичного преобразователя за время, равное или кратноепериоду коммутации, выделяют постоянную составляющую, извлекают из еевеличины квадратный корень и по полученному результату судят о действующем значении измеряемого напряжения 23Основным недостатком данного способа является низкое быстродействиепроцесса измерения, обусловленное 45тем, что коммутация измеряемого напряжения должна производиться с частотой, на н сколько порядков большейчастоты измеряемого напряжения,в результате чего частота измеряемых 50напряжений ограничена сверху.Цель изобретения - повьппение быстродействия измерений,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения действующего значения переменного напряжения путем квадратичных преобразователей с помощью одного квадра 2тичного преобразователя измеряемого напряжения и вспомогательного напряжения, равного по величине измеряемому и сдвинутому относительно него на 90 с последующим выделениемопостоянной составляющей напряжения, полученного после квадратичного преобразования, и извлечения иэ него кор. ня квадратного, поочередное подключение измеряемого и вспомогательного . напряжения ко входу квадратичного преобразователя производят с частотой коммутации, равной частоте измеряемого напряжения в моменты ра венства мгновенных значений измеряемого и вспомогательного напряжений.На фиг,1 представлена структурная схема одного иэ возможных вариан"тов устройства, реализующего предлагаемый способ измерения; на фиг.2 -временные диаграммы, поясняющие способ измерения действующего значенияпеременного напряжения.Устройство содержит фазовращатель1, первый и второй компараторы 2и 3, первый и второй ключи 4 и 5квадратичный преобразователь 6,интегратор 7, блок 8 извлечения корня квадратного, измерительный приборпостоянного тока 9. Вход 10 устройетва соединен с сигнальными входамипервого компаратора 2 и первого клю"ча 4, с опорным входом второго компаратора 3, а также со входом фазовращателя 1, выход фаэовращателя 1 соединен с сигнальными входами второго1компаратора 3 и второго ключа 5,а также с опорным входом первого ком.паратора 2, выходы первого и второгокомпараторов 2 и 3 соединены соответственно с управляющими входамипервого и второго ключей 4 и 5, выходы ключей 4 и 5 подключены ко входу квадратичного преобразователя 6,к выходу которого подключен вход интегратора 7, выход интегратора 7 через блок 8 подключен к измерительному прибору постоянного тока 9,Согасно предлагаемому способу.измерения действующего значения переменного напряжения измеряемое переменное напряжение И (фиг.2 а) преобразуется с помощью фаэовращателя 1в равное ему и сдвинутое по фазе на90 О вспомогательное переменное напряжение И (фиг.2 б). Напряжение И 1с выхода фазовращателя 1 подаетсяна опорный вход первого компаратораЭ1129 ВНИИПИ Заказ 9444/3Подписное Тнр 2 и сигнальный вход второго компаратора 3, а также на сигнальный вход второго ключа 5. На другие входы компараторов на сигнальный вход первого компаратора 2 и опорный вход второго компаратора 3) подается измеряемое напряжение Ив, которое, кроме того, поступает на сигнальный вход первого ключа 4.В моменты достижения равенства между собой мгновенных значений переменных измеряемого и вспомогательного напряжений на выходах компараторов компараторы срабатывают и на выходах компараторов вырабатывается таким образом импульсное напряжение. Причем, так как измеряемое и вспомогательное напряжения подаются на противоположные входы компараторов 2 и 3, выходные импульсные напряжения И и Из компараторов 2 и23 противофазны фиг.2 в и 2 г). Этими напряжениями, подаваемыми на управляющие входы первого и второго клю чей 4 и 5, ключи поочередно открываются, подавая также поочередно измеряемое и вспомогательное напряжения на вход преобразователя 6. Форма напряжения на входе квадратичного преобразователя 6 приведена на 535 4фиг,хд, После квадратичного преобразования этого напряжения и преобразователе 6 1 фиг.2 е) пульсирующее напряжение Иинтегрируется, При этом 5 интегратором 7 выделяется постояннаясоставляющая напряжения И 8 из напряжения И(фиг.2 е), Из этого постоя- ного напряжения Из блоком 8 выделяется корень квадратный этой величины.10 Полученное постоянное напряжение ИЗфиг.2 в), величина которого равна действующему значению измеряемого напряжения, измеряется измерительным прибором постоянного тока 9,15Предлагаемый способ позволяет рас.ширить частотный диапазон измерениядействующего значения переменногонапряжения, так как он не имеет ограничений по частоте коммутации измеряемого и вспомогательного напряжений. При этом упрощается выделениепостоянной составляющей из пульсирующего напряжения, полученного пос ле квадратичного преобразования измеряемого и вспомогательных напряжений, так как пульсирующее напряжение.имеет только частоту пульсации,равную удвоенной частоте измеряемо"го напряжения. филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная