Устройство для измерения действующего значения переменного напряжения

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ц 708244(22) Заявлено 17.11.75 (21) 2190030/18-21с присоединением заявки РЙ(53)М. Кл. 6 01 й 19/02 Ваударстваивй квинтет СССР до делам изобретений и итирмтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ/Изобретение относится к областиэлектроизмерительной техники и можетбыть использовано в вольтметрах переменного тока,Известны устройства для измерения5действующего значения напряжения, в которых измеряемое напряжение и напряжение обратной связи поочередно во времени сравниваются на квадратирующем преобразователе, Сигнал рассогласованияподается на синхронный детектор и усредняется интегратором, который формируетнапряжение обратной связи 1,Недостатки таких устройств заключаются в низкой точности и в значительномвремени измерения. Невысокая точностьобъясняется тем, что на время подключения к квадратирующему преобразователю напряжения обратной связи, измеряемое напряжение отключается, что приводит к потере полезной информации, Инерционность квадратирующего преобразователя вызывает появление на его выходенизкочастотных колебаний, для сглаживания которых необходимо применять интегратор со значительной постоянной времени, что увеличивает время измерения.Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения действующего значения напряжения, содержащее ключ на входе, обеспечивающий поочередное подключение измеряемого напряжения обратной связи к квадратирующему преобразователю, синхродетектор и ингегратор. Усиленная переменная составляющая выходного сигнала квадратирующ го преобразователя поступает на вход синхродетектора, а затем сглаживается интегратором, выходной сигнал которого, промодулированный вспомогательным генератором, поступает через ключ на вход квадратирующего преобразователя 21,Недостатки этого устройства заключаются в низкой точности, обусловленной необходимостью периодического отключения измеряемого напряжения от входа устройства. Кроме того, такое устройство имеет значительное время измерения,708244 Устройство для измерения действующего значения переменного напряжения,содержащее квадратирующий преобразова тель с входным переключателем, управляющий триггер, а также последовательносоединенные синхродетектор, интегратори измеритель постоянного тока, причем что связано с инерционностью известных квадратирующих преобразователей и значительной постоянной времени интегратора, необходимой для сглаживания низкочастотных колебаний выходного сигнала квадратирующего преобразователя.11 ель предлагаемого изобретения - повышение быстродействия и точности изме.рения устройства для измерения действующего значения переменного напряжения.Для этого устройство для измерения действующего значения напряжения, содержащее квадратирующий преобразователь с входным переключателем, управляющий триггер, а также последовательно соединенные синхродетектор, интегратор и измеритель постоянного тока, причем выход интегратора через переключатель соединен со входом квадратирующего преобразователя снабжено дополнительным квадратируюшим преобразователем с дополнительным входным переключателем, сумматором и дифференцирующим устройством, причем выходы основного и дополнительного квадратирующих преобразователей через последовательно соединенные сумматор и дифференцируюшее устройство подключены ко входу синхродетектора, сигнальные входы переключателей соединены попарно параллельно, а управляющие входы подключены к парафазным выходам управляющего триггера.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит входные переключатели 1 и 2, квадратирующие преобразователи 3 и 4, сумматор 5, дифферендирующее устройство 6, синхродетектор 7, интегратор 8, измеритель 8 постоянного тока, управляющий триггер 10.Сигнальные входы 11 и 12, 13 и 14 входных переключателей 1 и 2 соединены попарно параллельно. Измеряемое напряжение 01 подано на сигнальные входы 11 и 12, а напряжение обратной связи О,снимаемое с выхода интегратора 8, подано на сигнальные входы 13 и 14 входных переключателей 1 и 2.Выходы квадратируюших преобразователей 3 и 4 через сумматор 5 и диффьренцирующее устройство 6 соединены со входом синхродетектора 7, выход которого связан со входом интегратора 8. Парафазные выходы 15 и 16 управляющего триггера 10 соединены с управляющими входами входных переключателей 1 и 2.Устройство работает следующим. образом. 51 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 В течение первого такта измеряемоенапряжение 01 входным переключателем1 подключено ко входу кваиратируюшегопреобразователя 3, а напряжение обратной связи О через входной переключатель2 подано на вход квадратирующего преобразователя 4.В течение второго такта управлявшийтриггер 10 переключает входные переключатели 1 и 2, поэтому измеряемоенапряжение 0 подключается ко входу квадратирующего преобразователя 4, а напряжение обратной связи Ц - ко входуосквадратирующего преобразователя 3. Далее процесс периодически повторяется,Выходные пилообразные напряженияквадратируюших преобразователей 3 и 4суммируются сумматором 5, выходноенапряжение которого поступает на дифференцирующее устройство 6. На выходедифференцируюшего устройства 6 формируются импульсы прямоугольной формы,которые преобразуются синхродетектором 7 в напряжение постоянного тока.Это напряжение интегрируется интегратором 8 и поступает на измеритель 9 постоянного тока и в цепь обратной связи.Применение двух квадратируюших преобразователей с асинхронно работающимипереключателями позволило исключить потери полезной информации, так как измеряемый сигнал всегда подключен к одному или другому квадратирующему преобразователю. Поскольку два квадратируюших преобразователя поочередно используются в цепи и измеряемого и опорногосигнала, то к стабильности и идентичности их характеристик не предъявляетсявысоких требований.Формирование из выходного сигналаквадратирующих преобразователей с помощью дифферинцирующего устройства напряжения прямоугольной формы позволяетисключить влияние инерционности квадратируюших преобразователей на время измерения и уменьшить постоянную времени интегратора,формул а изобр етенияСоставитель Т. Вевлов Техред Л. Алферова мейкинаКорректор М. нигула дакто Тираж 1019 Подпис Государственного комитета СС елам изобретений и открытий Москва Ж, Раушская наб. 77/39 ЦНИИПИ по 11303Заказ е тная, 4 илиал ППП "Патент", г- Ужгород, ул. 5 708244 6выход интегратора через переключатель ны ко входу синхродетектора, сигнальные соединен со входом квадратирующего входы переключателей соединены попарно преобразователя, о т л и ч а ю щ е е - параллельно, а управляющие входы под-о я тем, что, с целью повышения быстро- ключены к парафазным выходам управляю- действия и точности измерения, оно снаб щего триггера.жено дополнительным квадратирующим Источники информации,преобразователем с дополнительным вход- принятые во внимание при экспертизе ным переключателем, сумматором и диф. Волгин Л, И, Линейные электричесференцирующим устройством, причем вы- кие преобразователи для измерительных коды основного и дополнительного квад- о приборов и систем, М., Советское Раратирующих преобразователей через пос- дио", 1971, с. 192-193, рис. 3.31.ледовательно соединенные сумматор и 2, Патент США % 3484705,дифференцирующее устройство подключе- кл. 328-149, опублик. 1969.