Способ измерения величины отклонения переменного напряжения или тока

Союз Сфветскик Социалистическик Республик(51)М, Кл,с присоединением заявки М С 01 й 19/145 Государственный комнтет СССР но дедам нзобретеннй н открытнй(71) Заявитель Институт проблем машиностроения АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОТКЛОНЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОКА 1Изобретение относится к областиэлектооизмерительной техники.Известен способ измерения величины отклонения переменного напряже. ния или тока, согласно которому измеряемый сигнал преобразуют в два сигнала одинаковой амплитуды, сдвинутые по фазе на .190 о, возводят их в квадрат, суммируют и формируют первую разность между этой суммой и образцовой величиной 1.1),Недостатком известного способа является невысокая точность измерения величины отклонения переменного напряжения или тока, которая ухудшается при увеличении относительнбй величины отклонения, так как выходная величина устройства при реалиэапии способа содержит как составляйщую, пропорциональную отклонению измеряемой величины, так и составляющую, пропорциональную квадрату отклонения,Второй составляющей можно пренебречь только при малой относительйой величине отклонения.Цель изобретения - повышение точности измерения величины отклонения переменного напряжения или тока. Поставленная цель достигается тем,что в. способе измерения величиныотклонения переменного напряженияили тока, основанной на преобразовании измеряемого сигнала в два сигнала одинаковой амплитуды, сдвинутыепо фазе на 90 о,формировании сигнала,равного квадрату амплитудного значе-ния, и первого отклонения полученногосигнала от образцовой величины, дополнительно формируют второе отклонение, равное квадрату отклоненияамплитудного значения от значениякорня квадратного иэ образцовой ве личины, и третье отклонение, равноеотклонению первого от второгоСогласно заданному способу сравнивают квадрат амплитуды . О(О 4++ а О ) измеряемого сигнала с обраэ -,в20,цовым источником, величина напряжения которого О выбрана равной квадо1 рату амплитуды Он 1 сигнала установленного значения, затем формируют квадрат разности между величиной амплиту ды измеряемого сигналаО+и значением величины квадратного корняиз величины напряжения образцовогоисточника аОс, и определяют величи ну В О, равную отклонению амплитудыпеременного напряжения от установленного значения,60 =(-) щ-о-)щ-)о ) =ЮоЪТаким образом, выходная величины пропорциональна отклонению измеряемой величины.При умножении Ь О на величину, обратную коэффициенту пропорциональнос,ти, получаемо "о г /о и"от.е, выходная величина равна отклонению измеряемой величины от установлен ног( значения О.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для реализации предложенного способа.Устройство содержит трансформаторы 1 и 2, выпрямительные диоды 3 и 4,два квадратора 5 и б,операционные 20 усилители 7-11,третий квадратор 12, блоки извлечения квадратного корня 13, 14,блок формирования 13,14,блок формирования отношения напряжений 15,выходную клемму 16.Первичная обмотка трансформатора 2 соединена со средней точкой первичной обмотки трансформатора 1,Средние выводы вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 заземлены, а крайние выводы каждой иэ вторичных ЗО обмоток подключены к катодам выпрямительных диодов 3 и 4 соответственно. Общая точка анодов диодов 3 подключена к квадратору 5, а общаяточка анодов диодов 4 - к квадратору б, выходы квадраторов 5 и б подключены к одному входу операционного усилителя 8, выход которого подключен к одному из входов операционного усилителя 7, ко второму входу которого подключена клемма источника образцовогонапряжения 17 (О). Выход операционного усилителя 8 через блок извлечения квадратного корня 14 подключен к одному входу операционного усилителя 9, ко второму входу кото рого через блок 13 извлечения квадратного корйя подключена клемма источника образцового напряжения 17 (О ). Выход усилителя 9 через квадратор 12 подключен к одному входу операционного усилителя 10, ко второму входу которого подключен выход усилителя 7. Выход усилителя 10 подключен к входу 18 блока 15 формирования отношения, к входу 19 которого подслючен через операционный усилитель .11 выход блока 13 извлечения корня, Выходная клемма 16 блока фор мирования отношения 15 является выходом устройства.Измеряемое напряжение подают на первичные обмотки трансформаторов 1 и 2, с вторичных обмоток которых сни- мают напряжения одинаковой амплитуды и разных знаков, сдвинутые по фазе на +90 . Для получения сдвига 90 О первичная обмотка одного иэ трансформаторов соединена со средней точкой первичной обмотки другого, Напряжения одного знака поступают на квадраторы 5 и б на входе операционного усилителя 8, выходной сигнал которого пропорционален квадрату амплиту 2.ды О, измеряемого сигнала. Напряжение на выходе операционного усилителя 7 пропорционально разности между суммой токов квадраторов 5 и б и током смещення, задаваемым источником.17 (Оо) образцового напряжения. Напряжение на выходе операционного усилителя 9 пропорционально разности между величиной квадратного корня из напряжения О, пропорционального сумг.ме токон кнадраторов 5 и б, и величи-. ной, пропорциональной квадратному корню иэ напряжения образцового источника Оо.Напряжение на выходе операционногоусилителя 10 пропорционально разности между неличинами выходных напряжений усилителя 7 и кнадратора 12 и поступает на вход 18 (делимое) блока15, на вход 19 (делитель) которого поступает напряжение с выхода операционного усилителя 11 с коэффициентом передачи, ранным 2,Данный способ позволяет повысить точность измерения величины отклонения переменного напряжения или тока от установленного значения, что при проведении виброиспытаний объектовповышает точность формирования заданного силового воздействия на испытуемое изделие. Это дает наиболее достоверную информацию для оценки вибронадежности испытываемых изделий.Формула изобретенияСпособ измерения величины отклонения переменного напряжения или тока, основанный на преобразовании измеряемого сигнала в два сигнала одинаковой амплитуды, сдвинутые по фазе на + 90, Формировании сигнала, равного квадрату амплитудного значения,и первого отклонения полученного сигнала от образцовой величины, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно формируют второе отклонение, равное квадрату отклонения амплитудного значения от значения корня квадратного из образцовой величины, и третье отклонение, равное отклонению первого от второго.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 3755, кл, 6 01 й 19/1 б, 1971,.Коссей Техред А.Бабинец Корректор Е. Рошко дак а 4 лиал ППП "Патентф, г. Ужгород кт 9025/70 ТиражВНИИПИ Государспо делам изо 113035, Москва, Ж735венного коретений иРаушская Подписнотета СССРкрытыйаб, д. 4/5