Устройство для измерения напряжения инфранизкой частоты

(5)5 6 01 В 19/00, 19/02 ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯеевЪ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Гравин О. Н., Фоменко В, И. Методы и средства измерений электрических величин в инфраэвуковом диапазоне частот и их метрологическое обеспечение. М.: Машиностроение. 1981, с, 25, рис. 13, 14.Гравин О.НИзмерение тока, напряжения и мощности в диапазонах инфранизких частот. М.: Изд-во стандартов, 1970, с, 24, рис. 12.(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ИНФРАНИЗКОЙ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к измерителям напряжения инфраниэкой частоты. Цель изобретения - сокращение времени измерения напряжения инфранизкой частоты. Устройство содержит источник 9 опорного напряжения, делитель 10 напряжения, управляемые ключи 3, 5, 11, 13, интеграторы 4, 12, аналоговые запоминающие ячейки 6, 14, дискретный делитель 15 напряжения, сравнивающий блок 16, дешифратор 17, цифровой индикатор 18 и ключ 19. Входной сигнал обрабатывается масштабным 1 и измерительным 2 преобразователями, и далее с помощью перечисленных элементов осуществляется измерение среднего или средне- выпрямленного значения переменного напряжения за половину периода. 1 ил.Изобретение относится к измерителямнапряжения инфранизкой частоты и можетбыть использовано как элемент системы управления объекта, движение которого происходит с инфраниэкой частотой, а такжепри исследовании, наладке и настройке автоматических систем управления и их отдельных звеньев,Цель изобретения - сокращение продолжительности измерений напряженияинфранизкой частоты,На чертеже представлена структурнаясхема устройства.Устройство содержит масштабный преобразователь 1, измерительный преобразователь 2, первый управляемый ключ 3,интегратор 4, второй управляемый ключ 5,аналоговую запоминающую ячейку (АЗЯ) 6,блок 7 выделения временного интервала,блок 8 управления (БУ), источник 9 опорногонапряжения (ИОН), делитель 10 напряжения, третий управляемый ключ 11, дополнительный интегратор 12, четвертыйуправляемый ключ 13, дополнительную аналоговую запоминающую ячейку АЗЯ 14, дискретный делитель 15 напряжения (ДДН),сравнивающий блок (СБ) 16, дешифратор17, цифровой индикатор 18, ключ 19,Масштабн ый преобразователь 1 и редназначен для выбора необходимого диапазона измерения, Измерительныйпреобразователь 2 представляет собой выпрямитель, С помощью ключа 19 производится подключение или отключениеизмерительного преобразователя 2, в результате чего показания устройства пропорциональны средневыпрямленному илисреднему значению напряжения соответственно, Делитель 10 напряжения служит длявыбора необходимого частотного диапазона измеряемого напряжения, Блок 7 выделения временного интервала, фиксируямоменты перехода измеряемого напряжения через нуль, формирует на входе блока 8управления короткие импульсы с периодом,равным периоду измеряемого напряжения.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии масштабныйпреобразователь 1 и делитель 10 напряжения установлены в соответствии с выбранными частотой и диапазоном измеряемогонапряжения. Ключ 19 замкнут, если необходимо измерять среднее значение напряжения, и разомкнут, если необходимоизмерять средневыпрямленное значение.Все управляемые ключи 3, 5, 11. 13 разомкнуты, интеграторы 4, 12, аналоговые запоминающие ячейки 6, 14 обнуленысигналами с выходов блока 8 управления.55 Ц= Х Щ 1) й или Кдд, О 2 = - Пщ 1)3 й,(4) При поступлении измеряемого напряжения на вход устройства в момент прохождения его через нулевое значение блоком 7 выделения временного интервала формиру ется импульс начала периода, поступающийв блок 8 управления, который открывает управляемые ключи 3, 5, 11, 13. С этого момента времени интеграторы 4 и 12 начинают интегрировать поступающие на входы на пряжения, Интегратор 4 интегрирует напряжение, поступающее с выхода измерительного преобразователя 2 или масштабного преобразователя 1 и в конце периода Т на выходе интегратора 4 будет 15 напряжениеУ: ( О(т)дт (1)опри замкнутом ключе 19или0 = ( 10(т)(б 1 (2)опри разомкнутом ключе 19.На вход интегратора 12 поступает на Оопряжение -к - , сформированное источниЯком опорного напряжения 9 и делителем 10 напряжения, а на выходе интегратора 12 в конце периода будет напряжение30тЦ=Ха= - Т, (3)о Кд КдУо - опорное напряжение источника 9; Кд - коэффициент деления деЛитвля 10,которое пропорцирнально периоду измеряемого напряжения,Напряжение с выхода интегратора 4 через открытый ключ 5 поступает в аналоговую запоминающую ячейку 6, а с выхода интегратора 12 через ключ 13 в аналоговую запоминающую ячейку 14.По окончании периода блоком 7 формируется импульс, поступающий в блок 8 управления, который закрывает ключи 3, 5, 11, 13, обнуляет интеграторы 4, 12, открывает ключи 3, 5 и начинает управление дискретным делителем 15 напряжения по командам сравнивающего блока 16. При этом на один вход сравнивающего блока 16 будет подано напряжение с АЗЯ 14, которое определено выражением (3), а на другой вход подано напряжение1673997 где Кдд - коэффициент деления дискретного делителя 15 напряжения.При этом БУ 8 будет изменять коэффициент деления Кдд дискретного делителя 15 напряжения до тех пор, пока не будет выполнено равенство; УоКдд,3 Ч(1) д 1 = - Т илиКд фС)С: - ,Т (5)При выполнении равенств (5) БУ 8 обнуляет АЗЯ б и 14 и открывает ключи 5 и 13.Из выражений (5) следует, что коэффициент деления Кдд прямо пропорционален среднему или средневыпрямлен ному значению измеряемого напряжения за период, т,е Кдд у Г - Х 0.(т) с 3 с или Кд 1 о Т К дд=у -- 3 Ц,( 1 ) дт(б) д 1 Состояние дискретного делителя напряжения, т. е, значение Кдд, через дешифратор 17 индицируется на цифровом индикаторе 18 в виде десятичного числа,Таким образом, устройство позволяет определить среднее или средневыпрямленное значение напряжения инфраниэкой частоты за один период.Формула изобретения Устройство для измерения напряжения инфраниэкой частоты, содержюцее масштабныйй и рсобраэовател ь, вход которого соединен с входной клеммой. а выход - с входом измерительного преобразователя, выход которого через первый управляемый ключ соединен с входом интегратора, выход которого через второй управляемый ключ соединен с входом аналоговой запоминаюСоставитель В, СтепанкинТехред М,Моргентал Корректор О. Ципле Редактор М. Бандурэ Заказ 2916 Тираж 403 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб С/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 5 10 15 20 25 30 35 40 45 щей ячейки, блок управления, первый вход которого через блок выделения временного интервала соединен с входной клеммой, первый выход блока управления соединен с управляющим входом первого управляемого ключа, второй выход блока управления соединен с входом обнуления интегратора и управляющим входом второго управляемого ключа, третий выход блока управления соединен с входом обнуления аналоговой запоминающей ячейки, о т л и ч а ю щ е е оя тем, что, с целью сокращения продолжительности измерений, введены источник опорного напряжения, делитель напряжения, третий и четвертый управляемые ключи, вторые интегратор и аналоговая ячейка памяти, дискретный делитель напряжения, сравнивающий блок, дешифратор, цифровой индикатор и ключ, причем выход источника опорного напряжения через делитель напряжения соединен с входом третьего управляемого ключа, выход которого соединен с входом второго интегратора, выход которого через четвертый управляемый ключ соединен с входом второй аналоговой запоминающей ячейки, выход которой соединен с первым входом сравнивающего блока, второй вход которого через дискретный делитель напряжения соединен с выходом первой аналоговой запоминающей ячейки, выход сравнивающего блока соединен с вторым входом блока управления, к первому выходу которого подключен управляющий вход третьего управляемого ключа, к второму выходу блока управления подключены вход обнуления второго интегратора и управляющий вход четвертого управляемого ключа, третий выход блока управления соединен с входом обнуления второй аналоговой запоминающей ячейки, четвертый выход блока управления соединен с управляющим входом дискретного делителя напряжения, информационный выход которого через дешифратор соединен с входом цифрового индикатора,