Измеритель напряжения переменного тока

О П И С А И Й Е (ц 476 И 9изоьеетения Соиа Сееетских Соаалистических Республик(32) Приоритет -Опубликовано 05,07.75, Бюллетень М 25Дата опубликования описания 06.01.76 осударстеенный комитет овета Министров СССР 3) УДК 621,37.72(088.8) по делам нзобрете н открцтий. К. Золот Н, Е. Чван 1) Заявитель 54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАИзооретснце относигся,к ооласти электро- измерительной теники.Известные устройства измерения среднего значения переменного напряжения, основанные на преобразовании напряжения в частоту и интегрировании полученной частоты в течение времени, примерно равного периоду частоты измеряемого налряжения, имеют значительную погрешность измереня цари изменении частоты измеряемого напряжевия,Цель изобретения - устранение зависимости результата измерения от частоты входного снуцала. Это достигается путем снабжения измерителя двумя схемами совпадения, схемой сборки, запоминающим устройством и двумя устройствами автоподстройки частоты, иервые,входы которых соединены с выходом формирователя, второй вход первого устройст,ва автоподстройки частоты подключен к одному из выходов преобразователя напряжение - частота и ко входу измерителя отношения двух частот, а выход - ко входу упразления крутизной преобразователя напряжение - частота, второй ,вход второго устройства автоподстройии частоты соединен со вхо,дом схемы сборки и выходом первой схемы совпадения, а выход - со входом запоминал- щего устройства, причем другой выход преобразователя напряжение - частота подключен через вторую схему совпадения и схему сборкц,к одному;гз входов линии задержки, к дру. гому входу которой подключен,выход запоминающего устройства, а выход - к одному цз входов первой схемы совпадения,На чертеже приведена функциональная сема измерителя.Измеритель содоржит дифференциальный преобразователь 1 напряжение в часто, ца выходе 2 которого образуется частота, равная разности начальной частоты ц частоты, пропорциональной входному напряжению, а ца выходе 3 образуется частота, равная сумм . двух упомянутых частот; формирователь 1; схемы совпадения 5 и б; схему сборки 7; лпнгпо задержки 8 со входом 9 управления величиной задержки 1, ц с сигнальным входом 10; смесцтель 11; запоминающее устройство 12; цзмеритель 13 отношения двух частот со входом 14, на которьш ,подается значение частоты делимого, и входом 15, на который подается значение частоты делителя; устройства авгоподстройкц 16 ц 17 частоты с одними входамц 18,ц 19 ц другими,входамц 2 ц 21 соответственно; сигнальный вход 22 устройства управления и ,вход 23 управленц . крутизной преобразования преобразователя 1.Измеритель работает следующим образом, При подаче импульса управления на вход 22 схема совпадения 5,п измеритель 13 переводятся в закрытое состояние, а все остальзные устройства измерителя остаются,включенными. Схема сборки 7, линия задержки 8, схема б образуют кольцо, работающее в режиме генерации, В таком кольце вырабатылается частота, равная11 л.згде з - время задержки.Эта частота поступает на вход 21 устройства автоподстройки частоты 17.Напряжение рассогласования, вырабатываемое в устройстве 17, через запоминающее устройство 12 поступает на узлравляющий вход 9 линии задержки 8, изменяя время задержки. При этом частота, определяемая линией задержки 8, изменяется до тех пор, пока не станет равной частоте, воздействующей на вход 18 устройства автоиодстройки частоты 17, т, е. поддерживается равенство1 .з=О пди 2 з =Т.,где Р - частота колеоаний измеряемого напряжения;Т- период колебаний измеряемого напряжения.В это время кольцо, образованное преоб разователем 1, устройством 1 б, поддерживает на входе З,преобразователя 1 суммарную частотукратную частоте измеряемого напряжения.Так как в дифференциальном преобразователе напряжение - частота суммарная частота 1, равна1, =1 ю(1+ ах),где 1, - начальная частота;х - величина измеряемого,напряжеция;а - постояцный коэффициент;и разностная частота равна1 р =1 ю (1 - ах),то суммарная частота 1. на выходе 3, выделяемая входящим в преобразователь 1 фильтром, равна1 т =21 юа разностная частота 1 р на выходе 2 равна1 р =21 ю ал =1 з ах,т, е. частота 1однозначяо определяет крутизну преобразования изморяемого напряжения в разностную частоту.Если поддерживается 1 =ай, то это обеспечивает требуемое изменение крутизны преобразования при измеревии частоты измеряемого напряжения1 =)гОах,При изменении зеличины х по спн.соидальному закону данное, выражение запишется в виде1 р -пО С з 1 п Я 1,При отключенил управляющего импульсасо входа 22 открывается схема совпадения 5 и запоминающее устройство 12 переводится в режим зазломинания напряжения рассогласованияя. При этом время задержкюи линии задержки 8 поддерживается постоянным.При этом через схему совпадения 5 разностная частота (1 р) с выхода 2 преобразователя 1 поступает на вход схемы соорки 7 и далее через нее - ца вход 10 линии задержками 8 и вход смесителя 11.На другой, вход смесителя 11 поступает20эта же частота задержания на время 1 . Назвыходе смесителя образуется частота, равнаяз 1=2 пУО зи -=2 пИ 01,Т 25которая поступает на вход 14 измерителя отношения частот 13, который,при отсутствии управляющего импульса открыт.На вход 15 измерителя отношения частот13 поступает суммарная частота. В,результате измеритель отношения частот 13 вырабатывает,код, равный отношению этих частот.Таким образом, число импульсов Л, соответствующее среднему значению измеряемого напряжения, зазлишется в видеггг,пИЛг= - - - = 2 пт К40 где пг - постоянная измерителя отношениячастот.Из последнего выражения видно, что результат измерения не зависит от частоты измеряемого напряжения.45Предмет изобретенияИзмеритель напряжения переменного тока,содержащий дифференциальный преооразова 50 тель напряжение - частота, вход которогосоединен со водом формирователя, линию задержки, вход и выход которой подключены ко входам смесителяп измеритель отношения двух частот, отличающийся тем, что, с целью 55 устранения погрешности измерения при изме.пении частоты входного сигнала, оп снабжен двумя схемами совпадения, схемой сборки, запоминающим устройством и двумя устройствами автоподстройки частоты, первые входы60 которых соединены с выходом формирователя,второй вход первого устройства автоподстройки частоты подключен к одяому из выходов преооразователя напряжение - частота и ко входу измерителя отношения двух частот, а65 выход - ко входу управления крутизной пре476519 частота подключен через вторую схему совпадения и схему сборки к одному пз входов линии задерискп, другой вход которой соединен с выходом запомпнающего устройства, а выход - с одним пз входов первой схемы совпадения. Составитель М. Шадриннова Техред Т. Миронова Корректор И, Симкина иктор Изд.888Государственного комитетапо делам изобретений иМосква, Ж-З 5, Раушская аказ 1112/164 ЦНИТип, Харьк. фил. пред. Патент образователя напряжение - частота, второй вход второго устройства автоподстройки частоты соединен со,входом схемы сборки и выходом пеРвой схемы совпадения, а выход - со входом запоминаюшего устройства, причем другой выход, преобразователя напряжение -М Тира, об 2 Поппиовета Министров СССРоткрытийаб., д. 4/5