Устройство для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения

, рффрф 1 цц цфащ 13 мю Мнетв ИРв Ила ю 3 иеи1 ириий(45) Дата опубликования описания 150278 8;12) а вторы изобретения В. В. Попов, Е, П, Фастовец и В, М. ЛогиновМинский радиотехнический институт 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯИзобретение может быть использова но в радиотехнических устройствах, в частности, в измерительных устройствах радиоаппаратуры различногоназьачення. 6Известны устройства для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения со скользящим смещением для измерения, истинного среднеквадратичного значения 10 сигнала с большим коэффициентомамплитуды (пикфактором), которыесостоят из двухполупериодного выпрямителя, делителя напряжения и диодно-резисторных цепочек, которые )5 подключены к Фильтру низких частот (усредняющему конденсатору) 111Для повышения точности при образовании плавающей среднеквадратичной параболы в таких детекторах уве- Яц личивают число диодно-резиторных цепочек, посредством которых формируется необходимая параболическая кривая среднеквадратичных значений, а также увеличивают постоянную вре мени низкочастотного фильтра. При этом применяют высокоомные резисторы, так как применение конденсаторов больших емкостей нежелательно из-за их больших габаритов и больших динами ческих погрешностей,. Делительнапряжения, к которому подключаютдиодно-реэисторные цепочки, имеетступенчатый коэффициент деления,который повышается по мере усиления входного сигнала и подключениявсе большего числа диодно-резисторных цепочек, т,е. по мере подключения последующих диодно-резистор.нила цепочек уменьшается подавае-мый на них сигнал. В связи с этимдля сохранения точности приходитсяусиливать входной сигнал, поднимаявесь диапазон детектирования в высоковольтную область. Однако сигналы с большим коэффициентом амплитуды регистрируется с низкой степенью точности. Расширение диапазона детектирования в высоковольтную область дает лишь частичный эффект, так как при этом необходимо увеличивать число усилительных каскадов непосредственно перед детектирующим устройством, применять более высоковольтный источник питания, что приводит к увеличению габаритов, веса и, в конечном счете, к удорожанию всего устройства.Формула .изобретения Наиболее близко к предлагаемомуустройство для измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения, содержащее реэисторныйделитель напряжения, к соответствующим выводам которого подключенывыход выпрямителя и входы аппроксимирующих цепей, первая из которыхсодержит резисторы, а остальныепоследовательно соединенные резистор и диод, усилитель постоянноготока, в обратную связь которогопараллельно включены резистор иконденсатор 21Недостатком иэвестньнс устройствявляется невысокая точность измерения,Цель изобретения - повышение точности измерения истинного среднеквадратичного значения при детектировании сигнала с большим коэффициентом амплитуды,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измерениясреднеквадратичного значения переменного напряжения, содержащем,резисторный делитель напряжения,к соответствующим выводам которогоподключены выходы .выпрямителяи входы аппроксимирующих цепей,первая из которых содержит резистор, а остальные - последовательносоединенные резистор и диод, усилитель постоянного тока, в обратнуюсвязь которого параллельно включенырезистор и конденсатор, междувыходом операционного усилителя ивыводом последнего плеча делителянапряжения включен генератор тока,выходы всех аппроксимирующих цепейподсоединены к инвертирующему входуоперационного усилителя, неинвертирующий вход которого связан с общейшиной устройства.На чертеже представлена схемаустройства.Устройство содержит выпрямитель 1,делитель напряжения 2, аппроксимирующие цепи 3 - Эп , операционныйусилитель 4, охваченный петлейотрицательной обратной связи, состоящей из резистора 5 и конденсатора б, . генератор тока 7.Входной сигнал подается на выпрямитель 1, который подает на делительнапряжения 2 положительное напряжениеи является в схеме источником напряжения. Генератор тока 7 создает вделителе .ток. Таким образом,напряжение на входе делителя определяется исключительно выпрямителем,а ток через делитель - генераторомтока.При постоянном токе генераторапередаточная характеристика делителянапряжения представляет собой ломаную прямую, аппроксимирующую квадратичную параболу. Вид квадратичной параболы определяется соотношениями резисторов делителя и сопротивления ми диодио-реэисторных аппроксимирующих цепочек. При этом напряжение точек перегиба определяется соотношениями номиналов резисторов делителя, а наклон аппроксимирующих 10 отрезков - резисторами аппроксимирующих цепочек 31 - 3 и, т.е., меняя определенным образом номиналы этих резисторов, можно получить аппроксимацию любой функции, в том числе 15 и необходимой среднеквадратичнойпараболы. При изменении тока изменяетсякоэффициент параболы, она перемещается. При этом точки перегибаперемещаются по лучам, исходящимиз начала координат, так, чтозначение напряжения и тока в этихточках изменяется во столько раз,во сколько изменяется ток генератора, Наклон же аппроксимирующихотрезков постоянен, т.е. они остаются параллельными самим себе,Поскольку ток генератора является30 Функцией выходного напряжения, коэффициент параболы изменяется пропорцио.нально выходному напряжению операционного усилителя 4, т.е. на выходе усилителя имеется среднеквадратичное значение выходного сигнала.Таким образом, цель достигаетсятем, что делитель напряжения практически не ослабляет входного сигнала, так как сопротивление гене 4 О ратора тока значительно большесопротивления делителя напряжения. Устройство для измерения среднеквадратичного значения переменногонапряжения, содержащее резисторныйделитель напряжения, к соответствующим выводам которого подключены выход выпрямителя и входы аппроксимирующих цепей, первая из которыхсодержит резистор, а ;остальные -последовательно соединенные резистори диод, усилитель постоянного тока,в обратную связь которого параллельно включены резистор и конденсатор,отличающееся тем, что, сцелью повышения точности измерения, 6 О между выходом операционного усилителя и выводом последнего плечаделителя напряжения. включен гене- ратор тока, выходы всех аппроксимирующих цепей подсоединены к инвфр- Ббтирующему входу операционного усилитеТираж 1312 Подписное Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раусшкая наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ля, неинвеитирующий вход которого связан с общей шиной устройства.Источники;ннФормацни, принятые во внимание при экспертизе: 1.С Я.МаЬмпао "Аггее %МЬ ЗпЫ цюеМ" Во-, ее ана К 1 ае Тесьмса кеч 1 ечч, 443,1959.Й Э А Йопьеп ЯМ 5-йесМБегъ "ИъеСапдЦае.ТссЬмсае Кеч 1 ечю, ке 2,1972.