Устройство для преобразования среднеквадратичных значений электрических сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 39454 09 01 15 И 4 р г ии напряжен тения - повыш достигается з можности введ Рцг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Омский завод электрических точных приборов "Электроточприбор" (72) Ю.С. Мальцев и В,Д. Шевченко (53) 621.37,312(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 382014, кл. С 01 В 19/24, 1973.Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. - М.: Советское радио, 1977, с. 3, фиг. 3.20.а(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для преоб разования среднеквадратичных значей и токов. Цель изобреение точности измерений -а счет обеспечения возения более глубокой обратнои связи с интегратором при сохранении быстродействия системы. Дляэтого в устройство дополнительно введены квадрирующий преобразователь 1,содержащий дифференциальный термопреобразователь 5, масштабирующийусилитель 6, нагреватели 7 и 8, и интегратор 4. Устройство также содержитблок 2 вычисления квадратного корня,блок 3 вычитания квадратов напряжений. Введение интегратора 4 повысилоустойчивость системы при обеспечениибыстродействия, а также позволилоувеличить коэффициент передачи обратной связи, что уменьшило погрешность измерения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности кустройствам для преобразования среднеквадратичных значений напряженийи токов,Цель изобретения - повышение точности измерения за счет обеспечениявозможности введения более глубокойобратной связи с интегратором присохранении устойчивости и быстродействия системы.На фиг. 1 показана структурнаясхема устройства для преобразованиясреднеквадратичных значений электрических сигналов; на фиг. 2 - блок вычитания квадратов напряжений.Устройство состоит из квадрирующего преобразователя 1, блока 2 вычисления корня квадратного, блока 3вычитания квадратов напряжений и интегратора 4. Входной сигнал подается на вход квадрирующего преобразователя и первый вход блока 3 вычитания квадратов, второй вход которого 25соединен с выходом блока 2 вычислениякорня квадратного, являющегося выходом устройства. Выход блока 3 вычитания квадратов через интегратор 4 соединен с вторым входом блока 2 вычис- ЗОления корня квадратного, первый входкоторого соединен с выходом квадрирующего преобразователя 1,Блок 3 (фиг. 2) содержит дифференциальный термопреобразователь 5, входы которого служат входами блока 3.Выходы дифференциального термопреобразователя 5 соединены с входами масштабирующего усилителя 6, выход которого является выходом блока 3 вычитания квадратов напряжений. В качестве дифференциального термопреобразователя 5 использован термоэлектрический преобразователь, включающийдва нагревателя 7 и 8, входы которого служат входами термопреобразователя 5, и дифференциальную термопару 9, спаи которой имеют тепловойконтакт с нагревателями 7 и 8, а выводы термопары служат выходом дифференциального термопреобразователя 5.Устройство работает следующим образом.Входной сигнал постоянного илипеременного тока поступает на квадрирующий преобразователь 1, на выходеего появляется постоянное напряжение,пропорциональное квадрату входногосигнала, и поступает на первый вход блока 2 вычисления корня квадратного,на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное среднеквадратичному значению входного сигналас погрешностью преобразователя 1 иблока 2. Таким образом на выходе устройства формируется сигнал П ,огде . (1) - входной сигнал;Т - время усреднения,Одновременно входной и выходнойсигналы устройства поступают на входы блока 3, Который формирует сигнал, пропорциональный разности квадратов сигналов, поступающих на еговходытьь(.ъ = (;184 --. (1)с 1).1 ) 2 1 2о оПолученный сигнал с выхода блока 3 поступает на интегратор 4, выходной сигнал которого воздействуетна корректирующий вход блока 2, изменяя сигнал на его выходе так, чтобы свести к нулю разность- и,(е ) ю --l(с Ыс.оПри изменении входного сигнала выходной сигнал устройства устанавливаетсяс постоянной времени квадрирующегопреобразователя 1 с погрешностью преобразователя 1 и блока 2, а затем впределах этой погрешности с постоянной времени блока 3 и интегратора 4устанавливается более точно. В результате увеличивается быстродействие системы и появляется возможностьвведения интегратора 4, что повьппает устойчивость системы, а также позволяет увеличить коэффициент передачи обратной связи, что уменьшает погрешность измерения.Формула изобретения1. Устройство для преобразования среднеквадратичных значений электрических сигналов, содержащее блок вычитания квадратов напряжений, первый вход которого соединен с входом устройства, блок вычисления корня квадратного, выход которого соединен с входом блока вычитания квадратов напряжений и является выходом устройства, отличающееся тем; что, с целью повышения точности измерения, в него введены квадрирующийТираж 730Государственного комитета СССделам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д. дписное 4 5 3035 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 преобразователь, интегратор, причем первый вход квадрирующего преобразователя соединен с входом устройства, а второй вход - с общей шиной, выход квадрирующего преобразователя соединен с первым входом блока вычисления корня квадратного, а выход блока вычитания квадратов напряжений через интегратор соединен с вторым входом блока извлечения корня квадратного. 2, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с. я тем, что квадрирующий преобразователь содержит термоэлектрический преобразователь, вход которого служит входом устройства,а термопарный выход соединен с входами дифференциального усилителя,5выход которого является выходом квадрирующего преобразователя,3. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок вычитания квадратов напряжений содержит10 два дифференциальных термопреобразо"вателя, входы которого служат входами блока вычитания квадратов напряФжений, а термопарный выход соединенс входами масштабирующего усилителя,15 выход которого является выходом блока вычитания квадратов напряжений.