Способ измерения среднеквадратического значения напряжения

)5 6 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСКО ния с постоянной составляющей. Согласно способу последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют первое опорное напряжение Оо, измеряемое и нулевое напряжения и по полученным результатам усредняют, вычисляют среднеквадратическое значение напряжения, формируют второе опорное напряжение, противоположное по знаку первому. Предварительно суммируют упомянутые усредняемые напряжения с соответствующим корректирующим напряжением Ок, пропорциональным с коэффициентом К квадрируемому напряжению, причем коэффициент К формируют в несколько тактов, в каждом из которых его изменяют, последовательно мэсштабируют, квадрируют и суммируют с Ок опорные напряжения 00 и -О, Я а прекращают формирование при установлении равенства результатов суммирования. 1 ил. и с общей шиной, выхо объединены и соединен тельно включенные мас 7, квадратор 8, суммат блок 10, пятый ключ 11, вания, вычислительный счетыого блока 14. Выхо также с входом блока 1 вый вход которого соеди ми входами ключей 1,2, - с управляющим входо тий выход - с управляющ го и шестого ключей 11 16 соединен с выходом вторым входом суммато соединен с выходом сум с выходом ключа 11. О на блок-схема предлагаемого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо(56) Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М.: Советское радио, 1977, с, 112,Авторское свидетельство СССРМ 1075175, кл. 6 01 В 19/02, 1981.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах напряжения произвольной формы. Цель изобретения - повышение точности измерения напряжеИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах напряжения произвольной формы со встроенным вычислительным блоком,Цел ь изобретения - повышение. точности измерения напряжения постоянной составляющей,На чертеже представлеустройства для реализацииспособа.Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый ключи 1,2,3 и 4, входы которых соединены соответственно с входом устройства, с выходом первоо источника 5 опорного напряжения, с выходом второго источника 6 опорного напряжения ды ключей 1,2,3 и 4 ы через последоваштабирующий блок ор 9, усредняющий блок 12 преобразоблок 13, к входу отд блока 13 соединен 5 управления, пернен с управляющи и 4, второй выход м делителя 16, треими входами пятои 17. Вход делителя блока 7, а выход - с ра 9. Вход ключа 17 матора 9, а выход -1698805 Способ осуществляют следующим образом,В первом такте ключи 2 и 17 замыкаются. На вход масштабирующего блока 7 поступает напряжение Оо источника 5. 5Выходное напряжение блока 7 равноО 1= К,О,+е, (1)где К ем - коэффициент передачи и напряжение смещения блока 7. Выходное напряжение блока 7 квадрируется квадратором 8 10и затем поступает на первый вход сумматора 9. Выходное напряжение сумматора 9 сучетом погрешностей квадратора 8 и корректирующего напряжения (выходного напряжения управляемого уелителя 16) равно 15В 11 = Кс 1 (Кк(Км Оо + ем) + (Кл (КмОо + ем) ++ек) + Ксг К(КмОо + ем) +ес, (2)где КК,Кл, ек - коэффициенты передачи дляквадратичной составляющей, линейной составляющей и напряжение смещения квадратора 8;Кс 1, Кс 2, Ес - КОЭффИЦИЕНтЫ ПЕРЕДаЧИ ПОпервому входу, по второму входу и напряжение смещения сумматора 9;К - коэффициент передачи делителя 16, 25Напряжение Вп поступает на вход блока 12, где преобразуется в форму, необходимую для дальнейшей вычислительнойобработки, и запоминается в вычислительном блоке 13. 30Во втором такте ключ 2 размыкается,ключ 3 замыкается и на вход масштабирующего блока 7 поступает напряжение Оо источника 6, равное по величине, нопротивопложное по знаку напряжению источника 5, При этом выходное напряжениесумматора 9 равноВг) = Кс 1(Кк(-КмОо+ ем) + Кл(-КмОо+ ем)+2+ ек)+ КсгК(-КмОо+ ем)+ ес, (3)Далее это напряжение преобразуется и запоминается, В вычислительном блоке 13 величины В 11 и Вг сравниваются. С учетомвыражений (2) и (3) имеемВ 11 - Вг = 2 КмОо(2 Кс 1 КкЕм+ Кс 1 Кл+ .сгК). (4) опорных напряжений, изменения величины коэффициента К повторяется, Изменение величины К производится по определенному алгоритму (например, последовательного приближения, поразрядного уравновешивания), При некотором)-м повторении величины Вц и Вг) оказываются равными и обеспечивается выполнение равенства (5). Достигнутое значение коэффициента К пропорциональности запоминается и хранится,В третьем такте ключ 3 и ключ 17 размыкаются, а ключ 2 и ключ 11 замыкатюся, На вход маештабирующего блока 7 поступает опорное напряжение Оо источника 5. Выходное напряжение усредняющего блока 10 по окончании интервала времени усреднения с учетом выражений (2) и (5) равно А 1=Ку(Кс 1(Кк(Км с)л +ем )+К,ем+ек)+ Ксг Ке+ес)+еу, (Б) где Ку, еу - коэффициент передачи и напряжение смещения блока 10, Значение А 1 запоминается,В четвертом такте ключ 3 размыкается, а ключ 1 замыкается. На вход масштабирующего блока 7 поступает измеряемое напряжение О, Выходное напряжение усредняющего блока 10 по окончании интервала времени усреднения, при условии. достаточного подавления пульсаций напряжения Ог, равно Аг-Ку(Кс 1( Кс(Км О + ем )+ Кл ем + ек)+ Ксг Кем+ е,)+еу,(т)Значение А 2 запоминается,В пятом такте ключ 1 размыкается. Ключ 4 замыкается, Вход масштабирующего блока 7 подключается к общей шине. Выходное напряжение усредняющего блока 10 по окончании интервала времени усреднения равно МАе-К 1(Кс 1( Кс (Кк ем + Кл ем+ек)+ Ксг К ем+ ес)+еу,(8)Значение Аз запоминается и в блоке 13производится вычисление по формуле О,=О. А А, (9)Аг -АзА 1-АзИз выражений (6) - (9) следует, что искомое среднеквадратическое значение напряжения равноОскз = О (10)Таким образом, за счет применения автоматической подстройки корректирующего напряжения, связанного линейной зависимостью с квадрируемыми напряжениями с коэффициентом К пропорциональВыражение (4) отражает специфическую погрешность, вызванную наличием в выходном сигнале квадратора паразитных членов, линейно зависимых от Оо Очевидно, что для ее устранения необходимо выполнение равенстваК = - - - (2 ККРМ+ Кл),Кс 1(5)с 2В зависимости от величины и знака разности (4) посредством блока 15 управления производится изменение коэффициента К ности и суммируемого с квадрированными напряжениями, осуществляемой путем изменения коэффициента К пропорциональпропорциональности в сторону уменьшения абсол)отной величины разности(4). Процесс масштабирования и квадрирования ности, удалось устранить влияниенапряжения смещения масштабирующего1698805 5 Аг -АзОскз = ОоА 1 - Аз 20 Составитель С.Рыби Техред М,Моргента актор Ю.Середал Корректор Э,Слига аказ 4393 Тираж Подписное ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 блока 7 и погрешности квадратора 8, связанной с линейным "пролезанием" квадрируемых сигналов, Вследствие этого точность измерения сигналов с постоянной составляющей существенно повышается,Формула изобретения Способ измерения среднеквадратического значения напряжения, заключающийся в том, что последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют первое опорное напряжение Оо, измеряемое напряжение и нулевое напряжение, запоминают полученные результаты усреднения А 1,Аг и Аз соответственно, вычисляют среднеквадартическое значение напряжения по формуле, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения напряжения с постоянной составляющей, формируют второе опорное напряжение, равное по величине и противоположное по знаку первому опорному напряжению, каждое из упомянутых усредняемых напряжений предварительно суммируют с соответствующим корректирующим напряжением, пропорциональным с коэф фициентом К соответствующему квалрируемому напряжению, причем коэффициент К формируют в несколько тактов, в каждом из которых изменяют значение коэффициента К, последовательно масштабируют, квадри руют и суммируют с соответствующим корректирующим напряжением первое и второе опорные напряжения, сравнивают полученные в этом такте результаты суммирования, прекращают изменение коэффи циента К и запоминают его значение приустановлении равенства сравниваемых значений, а среднеквадратическое значение напряжения вычисляют по формуле