Компенсационный способ измерения амплитудного значения переменного напряжения

(43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень чв 24 (45) Дата опубликования описания 05.06.78 строя ВсСр зобретеныйрытий Совета Мннло делам 1.317.7.83,588,8), Зайдман и ский ордена Октябрьской Революции и ордена Тр Знамени политехнический институт им. С. М(54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИк области электроизчастности, к спосодного значения перемплитудн ого я, основан- в отдельнох полуволн анин источянного тока ала с опорИзобретение относитсямерительной техники, вбам измерения амплитуменного напряжения,Известен способ измерения азначения переменного напряжениный на поочередном ограничениисти положительных и отрицательньизмеряемого сигнала, на использовника опорного напряжения постои на сравнении измеряемого сигиным напряжением 1,Недостаток этого способа заключается в недостаточной точности измерения вследствие неравномерности амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта прибора, так как измеряемое и опорное постоянные напряжения сравниваются на фиксированной частоте, а также погрешности коэффициента деления делителя опорного напряжения.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ измерения, основанный на совокупном ограничении обеих полуволн измеряемого сигнала, на использовании источника опорного напряжения меаидра и на сравнении измеряемого сигнала с опорным напряхкением 12,Однако этот способ имеет тот же недостаток, что и первый. Целью изобретения является повышениеточности измерения.Поставленная цель достигается тем, что вкомпенсационном способе измерения амплитудного значения переменного напряжения, основанном на сравнении контролируемого сигнала с опорным напряжением меандра, контролируемым сигналом на выходе широкополосного делителя напряжения формируют опорное напряжение меандра частоты сигнала, сравнивают гредварительно усиленные в одном тракте и ограниченные с двух сторон измеряемый сигнал и опорное напряжение, запоминают опорное напряжение, после чего 5 сравнивают его в том же тракте с опорным напряжением меандра фиксированной частоты, снимаемым с прецизионного узкополосного делителя напряжения, по коэффициенту деления которого определяют амплитуду коитро лируемого напряжения.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Измеряемое напряжение от источника 1 б подается на усилитель-ограничитель 2 и черезконтакт 3-1 реле на предварительный электронный усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления. На контакт 3-2 того же реле поступает опорное напряжение с выхода О широкополосного делителя 5, а на контакт33-3 - опорное напряжение с выхода прецизионного узкополосного делителя 6.Блок 2 через контакт 7-1 переключателя связан с дифференцирующей цепью 8, которая, в свою очередь, через контакт 7-2 переключателя соединена с мультивибратором 9, используемым в качестве задающего генератора на дискретной частоте работы.Выход дифференцирующей цепи подсоединен к двухполупериодному выпрямителю 10. Выход последнего подключен ко входу триггера 11, работающего в счетном режиме. Выход триггера подсоединен к цепи управления ключевой схемы 12, преобразующей постоянное напряжение источника 13 в напряжение меандра, которое поступает на широкополосный делитель 5 напряжения и через контакт 14-1 переключателя - на прецизионный узкополосный делитель 6 напряжения.Блоки 2, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 образуют опорный источник переменного прямоугольного напряжения. Такое построение генератора позволяет получить напряжение меандра с частотой, равной частоте контролируемого сигнала при замыкании контакта 7-1 переключателя, либо опорное напряжение меандра дискретной частоты при замыкании контакта 7-2 переключателя.Периодическое замыкание контактов 3-1, 3-2, 3-3 реле позволяет подводить сравниваемые напряжения к предварительному электронному усилителю 4, Переменное напряжение, усиленное до требуемой величины с усилителя 4 подается на последовательный двусторонний диодный ограничитель 15, диоды которого смещены на заранее заданный уровень. Ограниченные импульсы подаются для сравнения на осциллографический индикатор 16.Измерения производят в два этапа, На первом этапе контролируемым сигналом на выходе широкополосного делителя напряжения формируют опорное напряжение меандра частоты сигнала, сравнивают предварительно усиленные в одном тракте и ограниченные с двух сторон измеряемый сигнал и опорное напряжение, запоминают опорное напряжение.Первый этап сравнения позволяет практически исключить составляющую погрешности измерения, обусловленную неравномерностью амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта прибора, поскольку частота измеряемого напряжения равна частоте опорного напряжения.На втором этапе сравнивают опорное напряжение широкополосного делителя в том же5 тракте с опорным напряжением меандра фиксированной частоты, снимаемого с прецизионного узкополосного делителя напряжения, покоэффициенту деления которого определяютамплитуду контролируемого напряжения,10 Второй этап измерения дает возможностьуменьшить составляющую погрешности, вызванной неточным определением коэффициента деления широкополосного делителя опорного напряжения, поскольку производят срав 15 нение выходных напряжений широкополосного и прецизионного узкополосного делителяопорного напряжения на фиксированной частоте, на которой обеспечена предельная точность коэффициента деления презиционного20 узкополосного делителя напряжения.Изобретение целесообразно использовать вэлектрорадиоизмерительной технике во всехтех случаях, когда необходимо обеспечить высокую точность измерения амплитудного зна 25 чения переменного напряжения,Формула изобретенияКомпенсационный способ измерения амплиЗ 0 тудного значения переменного напряжения,основанный на сравнении контролируемогосигнала с опорным напряжением меандра, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности измерения, контролируемым сигналом на выходе широкополосного делителя напряжения формируют опорное напряжение меандра частоты сигнала, сравнивают предварительно усиленные в одном тракте и ограниченные с двух сторон измеряемый сигнал и40 опорное напряжение, запоминают опорное напряжение, после чего сравнивают его в том жетракте с опорным напряжением меандра фиксированной частоты, снимаемым с прецизионного узкополосного делителя напряжения, по45 коэффициенту деления которого определяютамплитуду контролируемого напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лвторское свидетельство СССР 183826,50 кл. 6 018 19/04, 1965.2. Лвторское свидетельство СССР 310187,кл. 6 018 19/10, 1968.613255 Составитель Б. ВеремейкииТехред И. Михайлова Корректор Л. Орлова Редактор Н, Коляда типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1126/16 Изд, Ме 484 Тираж 1122 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5