Устройство для измерения напряжения переменного тока

.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик:; и т .ф о -, л Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 26 ЛХ,1966 ( 1104101/26-1с присоединением заявкиКл. 21 е, 36/01 риоритет ПК б Комитет изобретвни при Совет Спо делами открытийМинистровСР публиковано 26,1.1968, Бюллетень5 К 621,317.7Дата опубликования описания 25,111.196 Авторыизобретени Б, С, Таубе и Е. 3, Шапиро Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЮЕРЕМЕННОГО ТОКАИзвестные устройства для измерения напряжения переменного тока вначале преобразуют его в напряжение постоянного тока, а затем в последовательность импульсов, количество которых пропорционально значению входного напряжения. Эти устройства содержат переключатель, линейный преобразователь напряжения в последовательность импульсов с двумя выходами, реверсивный счетчик, преобразователь цифра-аналог, цифровое отсчетное устройство и блок автоматического управления. Они о бл адают достаточным быстр одействием, но не обеспечивают необходимой точности. Предлагаемое устроиство отличается от известных тем, что в первом положении переключателя вход преобразователя напряжения в последовательность импульсов через первую контактную группу переключателя соединен с источником измеряемого напряжения, Его первый выход через вторую контактную группу переключателя соединен с реверсивным счетчиком, находящимся в состоянии прямого счета, выход которого через третью контактную группу переключателя подключен к преобразователю цифра-аналог. Во втором положении переключателя вход преобразователя напряжения в последовательность импульсов через первую контактную группу переключателя соединен с выходом преобразователя цифрааналог, а его второй выход через вторую контактную группу переключателя - с реверсивным счетчиком, находящимся в состоянии реверса.5 Такое выполнение устройства позволяет повысить точность и быстродействие преобразователя напряжения.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.0 Процесс измерения в устройстве разбит надва цикла,Во время первого цикла контактные группы 1, 2 и 8 переключателя 4 находятся в положении, указанном на чертеже. При этом 5 со входа 5 устройства измеряемое напряжение переменного тока через контактную группу 1 переключателя 4 поступает на преобразователь б напряжения в последовательность импульсов, т. е. на вход линейного преобразо вателя 7 напряжения переменного тока в постоянное, На выходе преобразователя 7 появляется напряжение постоянного тока. Это напряжение поступает на вход преобразователя 8 напряжения постоянного тока в последова тельность импульсов. Блок автоматическогоуправления 9 после некоторой выдержки времени, требуемой для установления напряжения постоянного тока на выходе преобразователя 7, включает преобразователь 8. На вы ходе преобразователя 8 появляются импуль51 О 15 го г 5 зо 35 40 45 50 55 60 65 сы, количество которых пропорционально значению напряжения постоянного тока, снимаемого с выхода преобразователя 7. С выходапреобразователя 8 импульсы поступают напервый выход 10 преобразователя б и на входячейки 11 деления частоты импульсов на два.Выход 12 ячейки 11 является в то же времявторым выходом преобразователя б.Таким образом на выходах 10 и 12 преобразователя б появляются последовательностиимпульсов, количества которых равны соответственно Ло = 2 КУ и Л/12=КО/ где 2 К -коэффициент преобразования преобразователяб по выходу 1 О, а К - по выходу 12,При первом цикле измерения на реверсивный счетчик И поступает последовательностьимпульсов с выхода 10 преобразователя б,Количество импульсов Л,о фиксируется счетчиком 13, который остается в этом состояниидо следующего цикла измерения.Реверсивный счетчик 13 через контактныегруппы 3 переключателя 4 (на чертеже условно показана только одна контактная группа)связан с точным преобразователем цифрааналог 14 через схему 1 б памяти, являющуюся частью преобразователя 14. Преобразователь 14 цифра-аналог содержит источник 16высокостабильного и известного с высокойточностью напряжения, питающий прецизионный многоразрядный декадный делитель 17напряжения, управляемый схемой 15 памяти,а также согласующий усилитель 18 постоянного тока с точно известным коэффициентомусиления, Коэффициент деления делителя 17определяется состоянием схемы 15 памяти.Количество импульсов Л 10, сосчитанное счетчиком И и зафиксированное схемой памяти,вызывает на выходе 19 преобразователя 141напряжение постоянного тока У = У 10,гКн1где - коэффициент преобразования2 Кнпреобразователя цифра-аналог, причем Кравен номинальному значению коэффициентапреобразования К.После того, как реверсивный счетчик И зафиксировал количество импульсов Упоступивших на него во время первого цикла измерения, а на выходе 19 преобразователя 14цифра-аналог появилось напряжение постоянного тока У-, первый цикл измерения заканчивается.Блок 9 автоматического управления переключает переключатель 4 во второе положение и реверсирует счетчик. При этом переключении преобразователь цифра-аналог 14отключается от реверсивного счетчика 13 инапряжение У на его выходе 19 из-за наличия внутренней схемы памяти остается прежним.Таким образом, во время второго цикла измерения выходное напряжение постоянноготока У с выхода 19 преобразователя 14цифра-аналог через контактную группу 1 пе 4реключателя 4 поступает на вход линейного преобразователя б напряжения в последовательность импульсов, который одинаково реагирует на напряжение постоянного и переменного тока, Это объясняется тем, что на входе преобразователя б стоит линейный преобразователь 7 напряжения переменного тока в постоянное, который, также обладает этим свойством.Блок 9 автоматического управления после небольшой выдержки времени, определяемой, как и во время первого цикла измерения, временем установления напряжения постоянного тока на выходе преобразователя 7, включает преобразователь 8, и на выходах 10 и 12 преобразователя б появляются последовательности импульсов, количества которых равны соответственноЖ 1 у)==2 КО и Л 12 = К 1 -Во время второго цикла измерения к реверсивному счетчику 13 подключен выход 12 преобразователя б. Поэтому на счетчик 13 поступит количество импульсов Л, = КОПоскольку, как указывалось выше, счетчик 13 во время второго цикла измерения находится в состоянии реверса, то поступающие на него с выхода 12 преобразователя б импульсы вычитаются из сосчитанных во время первого цикла измерения. В результате этого в счетчике остается зарегистрированным количество импульсовф = ф 10 - Л 1 й = Кн 1-Это равенство показывает, что количество импульсов Л, зафиксированное реверсивным счетчиком 13 по окончании второго цикла измерения с точностью до бесконечно малых второго порядка относительно погрешности преобразования у преобразователя б, равно измеряемому напряжению переменного тока У, умноженному на коэффициент К, известный с высокой степенью точности для преобразователя цифра-аналог 14.При соответствующем выборе коэффициента Кколичество импульсов, зафиксированных по окончании измерения реверсивным счетчиком 13, будет равно численному значению измеряемого напряжения О, и цифровое отсчетное устройство 20, связанное со счетчиком 13, покажет это значение непосредственно в единицах измерения напряжения. Предмет изобретенияУстройство для измерения напряжения переменного тока, содержащее переключатель, линейный преобразователь напряжения в последовательность импульсов с двумя выходами, р евер сивный счетчик, преобразователь цифра-аналог, цифровое отсчетное устройство и блок автоматического управления, отличаюиееся тем, что, с целью обеспечения высокой точности и быстродействйя, в первом положении переключателя вход преобразователя напряжения в последовательность импульсов че. рез первую конгактную группу переключателяПодписное овете Министров СССРпография, пр. Сапунова, 2 соединен с источником измеряемого напряжения, его первый выход через вторую контактную группу переключателя - с реверсивным счетчиком, находящимся в состоянии прямого счета, и выход реверсивного счетчика через третью контактную группу переключателя с преобразователем цифра-аналог, а во втором положении переключателя вход преобразоваЗаказ 493/2 Ти ЦНИИПИ Комитета по делам изобретенМосква, Центр теля напряжения в последовательность импульсов через первую контактную группу переключателя соединен с выходом преобразователя цифра-аналог и его второй выход через 5 вторую контактную группу переключателя -с реверсивным счетчиком, находящимся в состоянии реверса.