Измеритель параметров периодического сигнала

(72) Автор изобретени П. Мальц) Заявите аллинский политехнический ин ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПЕРИОДИ СИГНАЛАОГО измерителььным преоб. электро зобретение относит менно к измерите менного напряжен ыть использовано периодического с нои технике, а в посторазователям переянное, и может телях компонен в измери гнала обще невысигналзоватлени, пре в к нап ного ся ни ти ф пряж о технической сущное нию является измеого значения периори вида.вестно устройство для измерения сред. прямленного напряжения периодического а, содержащее выпрямительный преобра ель, формирователи компонент выпрямого сигнала и сумматор компонент бразованного (выпрямленного) сигнала, отором для выделения выпрямленного яжения использован принцип компени пульсаций на выходе выпрямительпреобразователя противофазным переменнапряжением 1).достатком известного устройства являетзкая точность вследствие неидентичносорм компенсирующего напряжения и наений пульсаций.иболее близким пк данному изобретель средневыпрямленн дического напряжения, содержащий два однополупериодных преобразователя напряжения в постоянное, выходы которых, соединены соответственно с сумматором входного и преобразованного сигналов и субтрактором, 5 причем выход сумматора входного и преобразованного сигналов соединен через фильтр высоких частот со входом субтрактора. В данном измерителе осуществлена компенса.ция суммарных переменных составляющих выпрямленного напряжения двух однополупериодных преобразователей входным напряжением, что позволяет обеспечить высокую степень компенсации пульсации вследствие идентичности форм компенсируемых напряжений 21Однако у известного устройства невысокие точность и быстродействие вследствие зависимости степени компенсации пульсаций от значений коэффициентов передачи сумматора и субтрактора, при изменении кото.рых возникает нескомпенсированная составляющая пульсаций, а также вследствие оп.3напряжения устройства значением постоянной времени цепи выделения переменнойсоставляющей выпрямленного напряжения,которая для обеспечения малого фазовогосдвига суммируемого напряжения должнабыть достаточно большой. Кроме того, известное устройство не способно измерятьпостоянную составляющую входного сигнала.Цель изобретения - повышение точностии быстродействия измерителя.Поставленная цель достигается тем, чтов измерителе параметров периодическогосигнала, содержащем два однополупериодных преобразователя переменного напряжения в постоянное, сумматор, первый входкоторого соединен с выходом первого однополупериодного преобразователя переменного напряжещш в постоянное, и субтрактор,первый вход которого является входом устройства, а второй соединен с выходом сумматора, выход второго однополупериодногопреобразователя переменного напряжения впостоянное соединен со вторым входом сумматора, а выход субтрактора соединен совходами обоих однополупериодных преобразователей переменного напряжения в постоянное.На чертеже представлена структурная схе.ма измерителя.Измеритель параметров периодического сиг 30нала содержит субтрактор 1, однополупериодные преобразователи 2 и 3 переменного напряжения в постоянное и сумматор 4. Входысубтрактора 1 соединены с входом устройства и выходом сумматора 4. Входы однополупериодных преобразователей 2 и 3 переменного напряжения в постоянное соединены с выходом субтрактора 1, а выходы -со входами сумматора 4 и являются выходами измерителя. Другим выходом измерителя является выход сумматора 4.40Измеритель параметров периодического сигнала работает следующим образом.При появлении на вхоце измерителя (первом входе субтрактора 1) переменного пе-К 10О (УП)ггде Чо - значение постоянной составляющейвходного напряжения;Чгг) - амплитудное значение переменной составляющей входного на 951157 4и 3 переменного напряжения в постоянное.Выходные напряжения обоих однополупериодных преобразователей 2 и 3 поступают на входы сумматора 4. При реализации значений разнополярных выходных напряжений Уз и Чз однополупериодных преобразователей 2 и Звыделенный сумматором 4 разност.ный сигнал 04)КкКЮО %.( К)Ои)+04)ККК пряжения;к 1)(т) - . произвольная нормированная периодическая функция времени.Разность между этим напряжением и напря 55 жением на другом входе субтрактора 1 (выходным напряжением сумматора 4) поступает на одиополупериодные преобразователя 2 где +(кг),(Ч - коэффициенты преобразования, учитывающие принятый вид преобразованияпеременного напряжения впостоянное (по средлевылрямленному, среднеквадратичному или амплитудному значению);КГК 4 - коэффициенты передачиоднополупериодных преобразователей 2 и 3 переменного напряжения впостоянное соответственно; дополняет в субтракторе 1 входной сигнал таким образом, чтобы постоянная составляющая выходного сигнала субтрактора 1 была минимальной, что соответствует случаю наибольшей близости значений выходного сигнала сумматора 4 и постоянной составляющей входного сигнала. Выходные напряжения О, и О, однополупериодных преобразователей 2 н 3 при этом соответствуют интенсивнос. тям полуволн входного периодического сигнала с исключенной постоянной составляюгцей.,При использовании преобраэовагелей по средневыпрямленному значению Я+(Ч) 01= (ИОК )ы принятии .кз =кз = кравенство (1)принимает вид Таким образом, в случае обеспечения равных коэффициентов преобразования и передачи по средневыпрямленному значению к, кз и достаточно большой величине произведения кккк 4 значение выходного напряжения измерителя Ч 4 с заданной степенью точности равно значению постоянной составляющей входного сигнала Чо, причем изменения коэффициентов передачи субтрактора, )однополупериодньгх преобразователей и сум57 ИИПИ Заказ 5938/, Тираж 717 Подписно иал ЛПП Патенг", . Ужгород, ул. Проскгная 5 9511 матора устройства мало влияют на значение напряжения Ч 4 вследствие стабилизирующего. действия отрицательной обратной связи.В то же время постоянная времени устройства в целом существенно меньше постоянных времени составляющих его узлов вследствие действия обратной связи. При этом выходные напряжения однополупериодных преобразователей 2 и 3 переменного напря-, жения в постоянное составляют о(т. е, они пропорциональны соответствующим значениям интенсивности полуволн входного напряжения с исключенной постоянной составляющей. В случае использования в измерителе преобразователей переменного напряжения в постоянное другого вида, например по уровню амплитудного значения, он может 20 быть калиброван для заданной формы входного сигнала.В случае отсутствия необходимости в передаче внешним потребителям значения постоянной составляющей входного сигнала д субтрактор 1 и сумматор 4 могут быть выполнены в виде единого блока - алгебраического сумматора,Таким образом, изобретение обеспечивает повышение точности и быстродействия по сравнению с известными измерителями параметров периодического напряжения и придает измерителю способность отдельного измерения интенсивности постоянной составляющей, а также разнополярных компонентов переменной составляющей входного сигнала. Формула изобретения Измеритель параметров периодического сигнала, содержащий два однополупериодных преобразователя переменного напряжения в постоянное, сумматор, первый вход которогосоединен с выходом первого однополупериодного преобразователя переменного напряжения в постоянное, и субтрактор, первыйвход которого является входом устройства,а второй соединен с выходом сумматора,отличающийся тем,что,сцелью повышения точности и быстродействия,выход второго однополупериодного преобразователя переменного напряжения в посто.янное соединен с вторым входом сумматора, а выход субтрактора соединен с входами обоих однополупериодных преобразователей переменного напряжения в постоянное.Источники информапни,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США, Иф 3553566, кл. 328 - 26,1971,2. Патент США, У 3555432, кл, 328 - 26,1971.