Способ измерения действующего значения напряжения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении напряжений и токов сложной формы.Целью изобретения является расширение частного диапазона измеряемых сигналовНа чертеже представлена схема устройства, реализующего способ изме рения действующего значения напряжения.Устройство для измерения действующего значения напряжения содержит электротепловой преобразователь в виде резистивного нагревателя 1, установленного в контакте с элементом 2 термооптической среды заданных размеров, который расположен на. пути распространения луча 3 лазера, явля ющегося источником монохроматического оптического излучения. Угол отклонения луча 3 лазера от первоначального направления определяют при помощи любого известного устройства. 25Способ осуществляют следующим образом. Измеряемое напряжение преобразуют ф в тепловой поток при помощи электро теплового преобразователя, например резистивного нагревателя 1расположенного на одной из поверхностей элемента 2 термооптической среды с заданными размерами. В направлении, параллельном плоскости контактирова 35 ния нагревателя 1 с элементом 2 термооптической среды, через него пропускают луч 3 лазера. Тепловой поток создает в объеме теплооптической среды градиент температуры в поперечном распространению луча 3 лазера направлении, А поскольку показатель преломления термооптической среды зависит от температуры, то в объеме элемента термооптической среды появляется градиент показателя преломле,ния, Это приводит к тому, что нормально падающий луч 3 лазера отклоняется, проходя ограниченный объем термооптической среды, от своего первоначального направления. Угол отклонения луча в термооптической среде, имеющий градиент показателя преломления в направлении, нормальном направлению падения луча, определя ется выражениемап ап ат6 Ь- - =Ь --- - ах = ЗТ Зх где 6 - угол отклонения луча от первоначального направления,Ь - толщина среды в направлениипадения луча;п - показатель преломления среды;атв - - градиент температуры в среахде,Различные значения измеряемогонапряжения обусловливают различныетепловые потоки, соответственно различные градиенты температуры в объеме среды и углы отклонения луча.Значение угла отклонения луча от первоначального направления являетсямерой действующего значения измеряемого напряжения.П р и м е р. В качестве элемента 2 термооптической среды используют монокристалл арсенида галлия сзаданными размерами. При длине волны1,15 мкм оптического излучения в луче 3 лазера градиент показателя преломления в арсениде галлия составляет 2,8 10 К ",Таким образом, присоздании разности температур 1 К,например, мощностью сигнала 100 мкВт,выделяемой на нагревателе 1, и длинеэлемента термооптической среды10 мм угол отклонения,9 луча составит3 10рад, что может быть точно измерено.Преобразование напряжения в тепло,вой поток одинаково в широком диапазоне частот. В устройстве, реализующем способ, отсутствует возможностьутечки токов высокой частоты в выходную цепь, как это возможно в термопарных преобразователях, Это обусловлено отсутствием какой-либо ем-:.костной или гальванической связимежду входной и выходной цепями, поскольку во входной цепи электротеплоовой преобразователь, а в выходнойоптический, В результате уменьшаетсячастотная погрешность измерения, чтои ведет к расширению частотного диапазона. Кроме того, значение углаотклонения, определяющее значениеизмеряемого напряжения, зависит только от градиента температур, но не отее абсолютного значения. Это повышает независимость. значений измеренияот температуры окружающей среды.формула изобретения,Способ измерения действующегозначения. напряжения, заключающийсяв том, что преобразуют измеряемое1478133 Составитель В.СтепанкинТехред Л.Олийнык Корректор С.Черни Редактор С.Пекарь Заказ 2358/44 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г;Ужгород, ул. Гагарина,01 напряжение в тепловой поток, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цецелью расширения частотного диапазона измеряемых сигналов, тепловойпоток прикладывают к поверхностиэлемента термооптической среды за.данных размеров, формируют пучок монохроматического оптического излучения и пропускают его через ограниченный объем элемента термооптической среды параллельно плоской поверхности, измеряют угол между первоначальным направлением монохроматического пучка оптического излучения иего направлением после пропусканиячерез элемент термооптической среды,по значению угла определяют действующее значение напряжения.