Способ цифрового интегрирующего измерения постоянного напряжения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл,с присоединением заявкиН 03 к 13/20 Я 061 3/00 Государственный комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийн открытий(32) ПриоритетОпубликовано 25 04 75 Бюллетень15 Дата опубликования описания 30.05,75(72) Авторы изобретения Пензенский политехнический институт(54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИНТЕГРИРУЮШЕГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ20 25 Изобретение относится к цифровой электро- измерительной технике.Известен способ цифрового измерения постоянного напряжения, основанный на промежуточном преобразовании напряжения в широтно-импульсно-модулированный сигнал, состоит В формироВании дВух развертывающих нпря нии О )==О -) ) ио хО )= - .)соответстенно в течение интервалов времени Т и Т ( где сь - постоянная время 1 2задающей цепи интегратора; ЧК и 1/О- измеряемое и опорное напряжения, соответствен но). Процесс преобразования описывается системой уравнений: Совместное решение уравнений дает функцию преобразования вида (Т - 1 ) = ТЧ Точность измерения сигналов малых уров-о ней по известному способу снижается при наличии в развертывающем напряжении шумовой составляюшей, при этом появляется фбыстрая нестабильность" (быстрый дрейф) цифрового отсчета. Появление "быстрой нестабильности" обусловлено разбросом моментов равенства развертывающего и опорного напряжений, среднеквадратичное значение которого определяется дисперсией шумовой составляющей. Значение "быстрой нестабильности" ,может превысить погрешность квантования, величина которой определяется периодом следования импульсов образцовой частоты. Это обуславливает предельно допустимую погрешность квантования входного сигнала, т, е, предельную точность измерения. При этом суммирование большого количества значений измеряемых интервалов не уменьшает погрешности квантования, которая суммируется и в результате остается равной пог; шности измерения одиночного интервал: .46 й 3 "/1з 4Цепь изобретения - повышение точно- гдедсДЬ - разность значений У и ЧО сти измерения. ЬЭ=-00- значение цО У, соответствУющееЭто достигается тем, что переключе- Т 0 ОсрТние в.да развертывающего напряжения шагу квантования (Т - период образцовойо производят в момент прихода первого импуль частоты)са образцовой частоты после равенства раз- При выполнении условияЬИ; дЭМ вертываюшего и опорного напряжений, период о 0 следования импульсов образцовой частоты значение Орср корректируется на вели выбирают большим среднеквадратичного зна- чину д 3, что вызывает изменение значения разброса моментов равенства развертываюшего и опорного напряжений и сумми- чения и знака Ь, Далее процесс коррекруют значения большого количества резуль- ции циклически повторяется и может быть татов одиночных преобразований.описан следующим выражением:Предлагаемый способ иллюстрируется ( 111 л+ +Г ( Д, фГ1 11чертежом, где О. - выходное напряжение 151 1 0 Г /" -. " Эдоне=О Огенератора образцовой частоты; б - выходное напряжение задатчика времени преоб- После упрощения разования ШИМ-преобразователя; в - напря- цжение на выходе интегратора; г - выходное ф"Й Ор % 2)=.+ТЬЭ напряжение ШИМ-преобразователя,Измерения по данному способу проводят 7:(Т 1-Т 3)=тДГО следующим образом: переключение вида раз- =00 вертываюшего напряжения производят не в Таким образом относительная погрешность момт равенства развертывающего и опор- квантования при суммировании значений й н :зпряжений, а в момент прихода пер преобразований уменьшается в П раз (абвс:. 1 осле равенства импульса образцовой солютная погрешность суммарного результач,.с:гдты (см. фиг. а, в). та не превышает погрешности квантованияСигнал после ШИМ-преобразованияодного преобразования). (см. фиг. а, г) содержит целое число пери- П р е д ме д м е т и з о б р е т е н и адов образцовой частоты, 30ретенияУсловие соответствия РезультирующегоСпособ цифрового интег и его изрения постоянного напряжения, основанный сигнала измеряемому при ШИМ-преобразовании имеет вид: ( -ц )О = О, ат на промежуточном и еоб азово5 Юх- Осрт) ной интервал с последующим преобразовании р зу татов Ф, преобра- кием его в код пУтем заполнениЯ импУльсазований й, Т36ми образцовой частоты и формировании ухХ ,Оср 7 гс(о -ц 1 аС=Оразвертывающих напряжений, о т л и ч а=0 0ою ш и и с я тем, что, с целью повышенияточности измерения, переключение видаТ -Тде ), 3,) - среднее значение развертывающего напряжения производят вСР "0 момент п ихо пе вог опорного напряжения за период преобразсь- Рихоца первого импульса образцО- вания Т. Так как . ц является в пре - .вой частоты после Равенства развертыва 9 срТющего и опорного напряжений, период слвлагаемом способе квантованной величиной, дования импульсов образцовой частоты выто уравнение одного преобразования прини- бирают большим среднеквадратичного45тичного знамает вид чення разброса моментов Равенства разввр.Чф тывающего и опорного напряжений и сум(Ч-ОО, Ю:+ ьЫ мируют значения большого количества РеР рзультатов одиночных преобразомний.