Способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы

Сефз Сфеетскнк Сфцюаектмческмк Республнк(51)М. Кл. С О 1 й 19/02 ГосуаарственемЯ комитет СССР во аавам язобретеннЯ а открмтвЯ(72) Авторы изобретения В.И. Губарь и С.В. Андреев Киевский ордена Ленина политехнический ти 1 ут-.им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической-,революции Р 1) Зввиталъ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯНАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРОИЗВОЛЬНОЙФОРМЫ Недостатком способа является не обходнмость выполнения сложных математических операций (возведения вквадрат и извлечение квадратного корня), а также многократное разделениенапряжения на постоянную и переменную составляющие.Цель изобретения - упрощение способа измерения действующего значениянапряжения переменного тока произвольной формы.;Я Поставленная цель достигаетсятем, что в способе измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы посредством многоканального двухполупе риода выпрймления, из выпрямленногоизмеряемого напряжения вычитают напряжение, пропорциональное опорномунапряжению и снова выпрямляют, повторяя данную операцию п - 1 раз, причем ЗО коэФфициенты пропорциональности заИзобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения действующего значения напряжения переменного тока.Известен способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной Формы путем линейного двухполупериодного выпрямления и измерения действующего значения переменной составляющей выпрям. ленного измеряемого напряжения, которое суммируют с его средневыпрямленным значением Щ .Недостатком способа является значительная погрешность измерения, зависящая от Формы измеряемого напряжения переменного тока.Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы посредством двухполупериодного выпрямпения и измерения средневыпрямпенного эа период значения напряжения, а также выделения из выпрямленного напряжения перемен- ной составляющей, которую выпрямляют и вновь разделяют на переменную .и постоянную составляющие, повторяя дайную операцию и раз, причем каждую из полученных при этом п + 1 постоянных составляющих возводят в квадрат, суммируют, из суммы квадра- % тов извлекают квадратный корень и пополученному результату судят о величине действующего значения напряжения 12789788 дают равными членам геометрическойпрогрессии,полученные и выпрямленныхнапряжений суммируют каждый со своимвесовым коэффициентом, величины которых задают также равными членамгеометрической прогрессии, из суммывыделяют постоянную составляющую,которую используют в качестве опорного напряжения и по величине которой судят о действующем значении измеряемого напряжения.На чертеже представлена блок-схема преобразователя действующегозначения напряжения переменного токапроизвольной формы.. Преобразователь содержит соединенные последовательно двухполупериод-ные выпрямители 1-1, 1-21-п,между которыми включены вычитающиеустройства 2-1, 2-22-.(п - 1),другой вход которых соединен с выходом преобРазователя. . ЩВход первого двухполупериодноговыпрямителя 1-1 является входомпреобразователя, а вЫходы каждоГоиз двухполупериодных выпрямителей1-1, 1-2, 1-и соединены с соответствующим входом сумматора 3, выходкоторого через усредняющий фильтр4 соединен с выходом преобразователя,Измеряемое напряжение О выпрямляют двухполупериодным выпрямителемВх1-1, из выходного напряжения О фкоторого вычитают напряжение а ОЭьчпропорциональное выходному напряжению ОЗь, усредняющего фильтра 4 иснова выпрямляют, повторяя эту операцию ираз с помощью выпрямителей ЗЗ1-2, 1-3,1-п и вычитающихустройств 2-1,2-2,2-3,,2-(и - 1),при этом коэффициенты пропорциональности а, а а, задаютравными членам геометрической прог- Щрессии.Выходные напряжения О ОЯ еО двухполупериодных выпрямителей1-1, 1-2, 1-3, , 1-и суммируютсумматьром 3 каждый со своим весовым коэффициентом Ь,Ь 2, ,Ьвеличины которых тоже задаютравными 4членам геометрической прогрессии,Из выходного напряжения О сумматораС3 выделяют постоянную составляющуюусредняющим фильтром 4, выходноенапряжение которого подают на вычи- Отающие устройства 2-1, 2-2, 2-.3.,2-(,п). По величине напряжения Овычсудят о действующем значении измеряемого напряжения О 8 где Оз - входное йапряжение преобразователя,выходное напряжение преобразователя,О 1,02,-0 ь- напряжения на выходе двух 3полупериодных выпрямителей1-1, 1-2 1-п,а,а .; коэффициентыпропорциональности вычитающих устройств,Выходное напряжение сумматора равО= Ь. О + ЬО 2+Ь О =, Ь Огде ЬЬ - коэффициенты суммирования напряжения вып 13рямленного двухполупериодного выпрямителя 1-1,1-21-п.Напряжение на выходе преобразователяравно К1+ -Вых Такимние прео щему зна ния. Точность измерения напряженияЛюбой формы.согласно данному способу, зависит от количества двухпопупериодных выпрямителей и. Способуменьшает аппаратурные затраты, таккак не нужно проведение сложныхматематических операций возведенияв квадрат и извлечения квадратного 60 корня),а также отсутствует многократное разделение напряжения напеременную и постоянную составляющие, осуществляемое с помощью фильтров, что ограничивает быстродействие 65 известного способа. яжение двухеля равно яжения на выпрямите- учетом вычи 2,,2-(и) Так как выходное напрполупериодного выпрямитмодулю входного, то напрвыходе двухполупериодныхлей 1-1, 1-2 1-и стающих устройств 2-1, 2 равны:О,= 1 О)О 2= 1 О а ОьчО= 1 О, а - ОЕЬч где Т - время усреднения,К - коэффициент передачи Фильтра4.При значениях коэффициентов пропорциональности вычитающих устройств4,а -а =,;1 а = - ап- ф 2 фтакже при значениях весовых коэффициентов суммирования выпрямленных напряжений Ь= 1, Ь 2= ,Ьи=соответствующих членам геометрической прогрессии, квадрат отношения входного. и выходного напряжения равен а коэффициент передачи фильтра 4 откуда следует, что выходное напряжение преобразователя равно бравом, выходное напряжазователя равно .действуюнию измеряемого напряже789788 формула изобретения Составитель С Короткоктор Е. Лушникова Техред:М,Петко ррек тор О. Би 019 ного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4 акаэ 90 40 ВНИИПИ Го по делам 3035, МоскТиражударствеизобрета, Ж,писное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ измерения действующего значения напряжения переменного тока произвольной формы посредством многократного двухполупериодного выпрямления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения измерения, из выпрямленного измеряемого напряжения вычитают напряжение, пропорциональное опорному напряжению и снова выпрямляютповторяя данную операцию л-.1 раэ, йричем коэФфициенты пропорциональности задают равными членам гбометрической прогрессии, полученные и выпрямленных напряжений суммируюткаждый со своим весовым коэффициентом, величины которых задают такжеравными членам. геометрической прогрессии, иэ суммы выделяют постоянную 5 составляющую; которую используют вкачестве опорного напряжения и повеличине которой судят о действующемзначении измеряемого напряжения.Источники информации, 1 О принятые во внимание при экспертиз.1. Авторское свидетельство .СССРВ 439763, кл. С 01 К. 19/02, 1972.2. Авторское свидетельство СССР9 495612, кл. 6 О й .19/021973.