Способ измерения среднеквадратического значения напряжения

)5 6 01 В 19/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п роизвольной формы. Цель изобретения -повышение точности измерения напряжения с постоянной составляющей. Согласно способу последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют опорное напряжение Об, измеряемое и нулевое напряжения и по полученным результатам вычисляют среднеквадратическоезначение. Предварительное суммирование упомянутых усредняемых напряжений с соответствующим корректирующим напряжением Ок, пропорциональным с коэффициентом К масштабируемому напряжению, причем коэффициент К формируют в несколько тактов путем масштабирования, квадрирования и усреднения опорных напряжений О - Ок, устраняет лин ролезание" квадрируемьх сигМ 46политехнич инстиик и Ф.И,Ж2(088,8)(54) СПОСОБ ИЗМ РАТИЧЕСКОГО ЗН (57) Изобретение о рительной технике вано в вольт еиное "иов. 1 ил,Изобретение тельной технике и в вольтметрах н формы со встроен ком. 7,квадратор 8, сумматор 9, усредняющий блок 10, пятый ключ 11, блок 12 преобразования и вычислительный блок 13 с входом отсчетного блока 14. Выход блока 13 соединен также с входом блока 15 управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами ключей 1,2,3 и 4 с управляющим входом управляемого делителя 16 и с управляющими входами пятого и шестого ключей 11 и 17. Вход делителя 16 соединен с входом блока 7, а выход - с вторым входом сумматора 9, вход ключа 17 соединен с выходом сумматора 9, а выход - с выходом пятого ключа 11.Способ осуществляют следующим обрает н Цель изобр енисти измерения апрясоставляющей.На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа.Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый ключи 1,2,3 и 4, входы которых соединены соответственно с вхо-, дом устройства, с выходом первого источника 5 опорного напряжения, с выходом второго источника 6 опорного напряжения и с общей шиной, выходы ключей 1,2,3 и 4 объединены и соединены через последовательно включенные масштабирующий блок зо В первом такте ключ 2 и ключ 17 замытся. На вход масштабирующего блока 7(21) 4703774/2 (22) 08.06.89 (46) 15.12,91. Б (71) Кишиневс тут им. С,Лазо (72) В.В. Кийсв (53) 6"1,317.32 (56)Волгин Л.И ватели переме ное. М.: СоветАвторско йт 1075175, кл. РЕНИЯ СРЕДНЕКВАДАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ носится к электроизмеи может быть использоетрах напряжения тносится к электроизмериможет быть использовано пряжения произвольной ным вычислительным бло 1698807 А 1поступает напряжение Оо источника 5. Выходное напряжение масштабирующего блока 7 равноО 1= Кгп Оо+ еп, (1) где Км,ем - коэффициент передачи и напряжение смещения блока 7, Выходное напряжение блока 7 квадрируется квадратором 8 и затем суммируется с выходным напряжением управляемого делителя 16. Выходное напряжение сумматора 9 с учетом погрешностей квадратора 8 равноВ 1- Кс 1(Кк(КгпОо+ еп 1) + Кл(КвОо+ е)+ , 1)+Кс 2 КОо+Ес, (2) где Кк, Кл, ек - коэффициенты передачи для квадратичной составляющей, линейной составляющей и напряжение смещения квадратора 8;Кс 1, Кс 2, Ес- КОЭффИцИЕНтЫ ПЕрЕдаЧИ ПО первому входу, по второму входу и напряжение смещения сумматора 9; К - коэффициент передачи делителя 16.Напряжение 81 поступает на вход блока 12, где преобразуется в форму, необходимую для дальнейшей вычислительной обработки, и запоминается в вычислительном блоке 13.Во втором такте ключ 2 размыкается, ключ 3 замыкается и на вход масштабирующего блока 7 поступает напряжение Оо источника 6, равное по величине, но противоположное по знаку напряжению источника 5, При этом выходное напряжение . сумматора 9 равноВ 2 = Кс 1(Кк(-КпААэ+ еп) + Кл(-КпОо+ еп 1)2+ Ек)" Кс 2 КОс + Ес(3) Далее это напряжение преобразуется и запоминается. В вычислительном блоке 13 производится вычисление полусуммы величин А 1 и А 2. Далее продолжается преобразование опорного напряжения Оо при одновременном изменении коэффициента К передачи управляемого делителя 16, Изменение производится в направлении сближения величин Вз и (В 1+ В 2)/2 и продолжается до момента их сравнения. При этом выходное напряжение сумматора 9 равноВЗ = Кс 1(Кк(КпОо+ Еп 1) + КлЕп+ ек) + ес, (4) Достигнутое значение коэффициента К равноК= -Кс 1 КаКс 2(5)При данном значении коэффициента К происходит компенсация погрешности, вызванной наличием в выходном сигнале квадратора паразитных членов, линейно зависимых от входных сигналов, Достигнутое значение коэффициента К пропорциональности запоминается и хранится,В третьем такте ключ 3 и 17 размыкается, ключ 2 и ключ 11 замыкается. Нэ вход масштабирующего блока 7 поступает опорное напряжение Оо источника 5, Выходное 5 напряжение усредняющего блока 10 поокончании интервала времени усреднения с учетом выражений (2) и (5) равноА 1-"Ку(Кс 1 ( К( К 2 Оо .+ е, ) + К, е + е) + ес ) +е, (6) 10 где Ку, еу - коэффициент передачи и напряжение смещения усредняющего блока 10.Значение А 1 запоминается.В четвертом такте ключ 2 размыкается,а ключ 1 замыкается, На вход мастабирую щего блока 7 поступает измеряемое напряжение . О. Выходное напряжение усредняющего блока 10 по окончании интервала времени усреднения при условии достаточного подавления пульсаций напря жения О 2 равноА 2-Ку(К 1 ( К( Кт 0 + е ) + К е, + е) + ес ) +еу, (7)Значение А 2 запоминается.25 В пятом такте ключ 1 размыкается, аключ 4 замыкается. Вход масштабирующего блока 7 подключается к общей шине. Выходное напряжение усредняющего блока 10 по окончании интервала времени усреднения 30 равноАз-Ку(Кс 1 ( Кк ел + Кл е+(к) + ес ) +еу, (8)2. Значение Аз запоминается, в блоке 1335 производится вычисление по формулеА 2 - АЗОск =О ., - .,Из выражений (6) - (9) следует, что ис комое среднеквадратическое значение напряжения равноОскэ =ЛТаким образом, за счет применения ав 45 томатической подстройки. корректирующего напряжения, связанного линейнойзависимостью с масштабируемыми напряжениями с коэффициентом К пропорциональности и суммируемого с50 квадрированными напряжениями, осуществляемой путем изменения коэффициента Кпропорциональности, удалось устранитьвлияние напряжения смещения масштабирующего блока и погрешности квадратора,55 связанной с линейным "пролезанием" квадрируемых сигналов. Вследствие этоготочность измерения сигналов с постоянной составляющей существенно повышается,1698807 Аг -АзОскз =ОоА 1 - Аз 25 Составитель СУыбинТехред М.Моргентал Корректор Э.Слига едактор Ю.Середа аз 4393 Тираж Подписное ВНИИПИ Государетвенного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Формула изобретенияСпособ измерения среднеквадратического значения напряжения, заключающийся в том, что последовательно масштабируют, квадрируют и усредняют 5 первое опорное напряжение Оо, измеряемое напряжение и нулевое напряжение, запоминают полученные результаты усреднения А 1,Аг и Аз соответственно, вычисляют среднеквадратическое значение 10 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 противо положное по знаку первому опорному напряжению, каждое из упомянутых усредняемых напряжений предварительно суммируют с соответствующим корректирующим напряжением, пропорциональным с 20 коэффициентом К соответствующему масштабируемому напряжению, причем коэффициент К формируют путем установки начального значения коэффициента К последовательного масштабирования, квадрирования и суммирования с соответствующим установленному коэффициенту К корректирующим напряжением первого и второго опорных напряжений, определения и запоминания полусуммы полученных результатов суммирования, изменения установленного коэффициента К в несколько тактов, в каждом из которых последовательно масштабируют, квадрируют и суммируют с соответствующим корректирующим напряжением одно из опорных напряжений и сравнивают полученный результат с указанным значением полусуммы, прекращают изменение коэффициента К и запоминают его значение при установлении равенства сравниваемых значений, а среднеквадратическое значение напряжения вычисляют по формуле