Измерительный преобразователь квадрата эффективного значения переменного напряжения произвольной формы

/24 9. Бюл, У 29 джанский нау нститут энер мана йкин чно-ис гетики.322 (088.8) ое свидетельство СССРкл, С 01 К 19/02,ельство СС 01 ЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕР ЯЖЕНИЯ ПРОИЗВОЛЬНОЙ элект- ойство тение относится ьной технике. У фсГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРьзтиямПРИ ГКНТ СССР(54) ИЗМЕРИТКВАДРАТА ЭФФИЕННОГО НАПРФОРМЫ(57) Изобрероиэмерител ЯО 149924 решает задачу измерения квадрата эффективного значения напряжения,Цель изобретения - повышение точности при исследовании несимметричныхсигналовВ состав устройства входят инвертор 1, определитель знака2, компараторы 3 и 4, генератор 5треугольного напряжения, ключи б и 7,логический блок 8 и усредняющий блок9. Компараторы 3 и 4 сравнивают входное и проинвертированное напряженияс треугольным, и по результатам сравнения логический блок 8 с учетом знака входного напряжения управляет работой ключей 6 и 7, на вход которыхподается соответственно входное ипроинвертированное напряжения. Выходной сигнал снимается с выходов клю"чей 6 и 7 и усредняется с помощьюблока 9. 2 ил.3 1499247Изобретение относится к измерительной технике и может .быть использовано в приборах, измеряющих эффективное значение электрических сигналовпроизвольной формы, например несимметричных сигналов,Цель изобретения " повышениеточности при исследовании несимметричных сигналов. 10На фиг,1 приведена блок-схемапредлагаемого преобразователя; нафиг.2 - временные диаграммы работы.Преобразователь содержит инвертор 1, определитель 2 знака, первый 153 и второй 4 компараторы, генератор5 треугольного напряжения, первый 6и второй 7 ключи, блок 8 управленияи усредняющнй блок 9. Сигнальныйвход первого ключа 6,.первый вход 20первого компаратора 3, входы инвертора 1 и определителя 2 знакасоединены с входной шиной, сигналь-.ный вход второго ключа 7 и первый25вход второго компаратора 4 соединеныс.выходом инвертора 1, вторые входыпервого 3 и второго 4 компараторовсоединены с выходом генератора 5треугольного напряжения, а выходы -соответственно с первым и вторым входами блока 8 управления, третийвход которого соединен с выходомопределителя 2 знака, а выходы - суправляющими входами первого 6 и вто-,рого 7 ключей, выходы которых соединены с входом усредняющего блока9, выход которого соединен с выходной шиной.Преобразователь работает следующим образом.Входное переменное напряжение 0(Е) попадает на сигнальный вход первого ключа 6, первый вход первого компаратора 3 и на вход определителя 2 знака, а также на вход инвертора 1, где инвертируется и попадает на вход второго ключа 7 и первый вход , второго компаратора4 На вторые входы компараторов 3 и 4 поступает треугольное напряжение с генератора 5. Компараторы 8 и 4 сравнивают напряжения на своих входах и, когда треугольное напряжение ц,(Е) становится меньше входного, выдают высокий потенциал "1". Эти сигналы поступают на соответствую. щие входы блока 8 управления, на третий вход которого поступает сиг"в нал с определителя 2 знака, уровенЬкоторого соответствует полярности фвходного напряжения. Блок 8 управле-ния анализирует сигналы на своихвходах и выдает управляющие сигналына первый 6 и второй 7 ключи,. коммутируя входное и проинвертированноенапряжения. При этом каждый раэ коммутируется только положительная полуволна либо входного напряжения,либо проинвертированного. Такимобразом, в каждой полуволне работаеттолько один ключ, а второй заперт(фиг.2,б,в),Физический смысл проводимых изме"рительных преобразований раскрывается следующим образом.Известно, что для каждого полу"периода, например положительного,среднее значение Цсформированной иэ входного напряжения импульсной последовательности в моментывремени, когда входное напряжениепревышает треугольное, определяетсякак1 ф ц, - -1 -- ц,(е)а,е + 1 . г 2 Тц 1 м т.+ - 1 О,(е)а 1,ф где Цз - - входное напряжение;Т - длительность периодапреобразуемого напряжения;Т - длительность полупериода;Цтнакс - амплитудное значениепеременного треуголь.ного напряжения.Если по тому же правилу сформировать импульсную последовательностьиэ проинвертированного сигнапа, тодля неет,ц---- ц (е)девсР2 Тцтмакс цт;где Цсрт . - среднее значение импульсной последовательности,сформированной из проин"вертированного входногонапряжения;.Цвюннь - проинвертированное входное напряжение.Совместное усреднение этих последовательностей даетгде Церт - среднее значение суммыимпульсных последователь ностей,В отрицательный полупериод импульсная последовательность уже формируется иэ проинвертированного напряжения,т.е, опять же из положительной полу 10волны. которое пропорционально квадрату эффективного значения напряжения,Ф о р м у л а и э обретения Измерительный пресбразователь квадрата эффективного значения переменного напряжения произвольной формы, содержащий первый ключ, усредняющий блок, блок управления, первый и второй компараторы, выходы 25 Таким образом, за весь период Т ;на выходе усредняющего блока 9 сформировано напряжение 1510ф ---- П (1) йТ 1 т максв ) которых подключены соответственно,к первому и второму входам блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход которого подключен к входу усредняющего блока, и генератор треугольного напряжения, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, первый вход которого подключен к входу устройства, инвертор, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, определитель знака, выход которого подключен к третьему входу блока управления, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности при исследовании несимметричных сигналов, в него .введен второй ключ, выход которого подключен к входу усредняющего блока, управляющий вход подключен к второму выходу блока управления, а вход - к выходу инвертора, входы инвертора, определителя знака, первого ключа под- ключены к входу устройства, а выход генератора треугольного напряжения подключен к второму входу второго компаратора.