Способ измерения эффективного значения напряжения

(51) Н 19/ Й ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ 11 ВУ и асти п эффекот,тот 2 и пос янного напряжен и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к облэлектроиэмерений и может быть исэовано в приборах для измерениятивного напряжения, например шумсигнала, в широком диапазоне часЦель изобретения - расширение ча ного диапазона - достигается путем вероятностной обработки измеряемого напряжения в процессе сравнения его с пороговым напряжением. Обработка измеряемого напряжения производится путем его сравнения с пороговым напряжением, величина которого формиру ется в результате вероятностной обработки результатов сравнения. Это повьппает быстродействие способа. Кроме того, способ обеспечивает расшире ние частотного диапазона измеряемого напряжения не менее чем в 30 раз. Устройство, реализующее способ, содержит компараторы4 низкой частотьУстройство для осуществления предлагаемого способа содержит первый компаратор 1, первый вход которого подключен к входной шине, а выход через первый фильтр 2 низкой частоты - к первому входу второго компаратора 3, второй вход которого соединен с шиной для подачи эталонного напряжения 0 . Выход компаратора 3 через второй фильтр 4 низкой частоты соединен с измерителем 5 постоянного 50 55 Изобретение относится к способам электроизмерений и может быть использовано при применении приборов для измерения эффективного напряжения, например шумового сигнала, в 5 широком диапазоне частот.Цель изобретения - расширение частотного диапазона путем вероятностной обработки измеряемого напряжения за счет сравнения его с пороговым 10 напряжением.На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. 5Способ измерения эффективного значения напряжения заключается в том, что измеряемое напряжение Бсравнивают с постоянным пороговым напряжением Цр , по результатам сравнения формируют последовательность однополярных прямоугольных импульсов Б, с фиксированной амплитудой и с длительностью, равной длительности превышения амплитудой измеряемого напряжения Бпорогового напряжения 11 Сформированную последовательность импульсов интегрируют, а результат Б сравнивают с эталонным напряжением П и формируют вторую последователь- З 0 9 Тность однополярных прямоугольных импульсов П с фиксированной амплитудой и длительностью, равной длительности превышения интегрированного напряжения Б эталонного напряже ния Ц . Полярность второй последовательности импульсов Б совпадает с полярностью порогового напряжения Б . Последовательность импульсов О фильтруют, выделяя постоянную 40 составляющую, причем с постоянной времени не менее чем в 1 О раз превышающей постоянную времени интегрирования, а полученное напряжение измеряют, В качестве порогового исполь эуют напряжение П напряжения и вторым входом компаратора 1.Устройство работает следующим образом.Измеряемое напряжение поступает на первый вход компаратора 1, который формирует фиксированные по амплитуде однополярные прямоугольные импульсы Ц с длительностью, равной времени превышения амплитудой измеряемого напряжения порогового напряжения О , Сформированные импульсы интегрируются фильтром 2 низкой частоты, При этом напряжение Ог на выходе этого фильтра пропорционально вероятности Р превышения входным напряжением Пп . Напряжение П сравнивается с постоянным эталонным напряжениемс помощью компаратора 3. Если напряжение П превышает напряжение Б , то на вьгходе компаратора 3 появляется положительный потенциал, который приводит к увеличению напряжения на выходе фильтра 4, т.е, Б Это, в свою очередь, приводит к уменьшению вероятности превышения входным напряжением порогового уровня П и, соответственно, уменьшает напряжениеЕсли напряжение Б меньше величины Б , то аналогичным образом происходит уменьшение напряжения Б (вероятность превышения входным напряжением порогового уровня возрастает). Таким образом на выходе комиаратора 3 формируется последовательность однополярньгх прямоугольных импульсов П с фиксированной амплитудой и с кЗдлительностью, равной времени превышения напряжения Бг напряжения или при условии Б - БО, Из сформированной последовательности импульсов при помощи фильтра 4 низкой частоты выделяется постоянное напряжение Б , которое измеряется измерителем 5 и подается на второй вход компаратора 1, Следовательно, имеет место отрицательная обратная связь, которая заключается в том, что напряжение на входе измерителя 5 постоянного напряжения равно значению, при котором11, , т.е вероятность Р превышения входным напряжением порогового уровня П равна такому значению,при котором постоянное напряжение П пропорционально эффективному значению измеряемого напряжения Б. Для обеспечения устойчивой работы устройства постоянная времени фильтра 4 вы1267266 728 Т Подписноероектная, 4 огород бирается по крайней мере в 10 разбольшей, чем постоянна времени фильтра 2 . Если задать О такой величины, что 13 /Б = 1 или другому известному значению, то напряжение навходе измерителя 5 постоянного напряжения равно эффективному значениюБэ входного напряжения Били пропорционально ему. 1 ОПоскольку обработка измеряемого напряжения производится путем его компарирования с пороговым напряжением, величина которого формируется в результате вероятностной обработки результата компарирования, быстродействие способа увеличивается,Формула изобретения 20Способ измерения эффективного значения напряжения, заключающийся в фильтрации постоянной составляющей напряжения и измерении его постоянной составляющей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, предварительно НИИПИ Заказ 5766/40 изв.-полигр. пр-ти сравнивают амплитуду входного напряжения с постоянным пороговым напряжением, по результатам сравнения формируют однополярные прямоугольные импульсы с фиксированной амплитудой ис длительностью, равной времени превышения амплитудой входного напряжения порогового напряжения, интегрируют сформированные импульсы, сравнивают полученный после интегрированиясигнал с эталонным, по результатамсравнения формируют однополярные прямоугольные импульсы, полярность которых совпадает с полярностью порогового напряжения, с фиксированной амплитудой и длительностью, равной времени превышения амплитуды сигнала,полученного после интегрирования,над эталонным напряжением, а напряженке, полученное после фильтрациипостоянной составляющей результатасравнения с эталонным напряжением,используют в качестве порогового,при этом постоянную времени фильтрации выбирают не менее чем в 10раз больше постоянной. времени интегрирования.