Способ измерения отношения двух переменных напряжений и устройство для его осуществления

l Ь, ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Ф Ж Ю ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 1095080, кл. С 01 К 19/10, 1982.Авторское свидетельство СССР В 813276, кл. 0 01 К 19/10, 979,Губарь В.И., Туз Ю.М., Володарский Е,Т, Аналого-цифровые измерительные преобразователи переменного тока. - Киев: Техн).ка, 1979, с,182- 187, рис.83(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике. Цель изобретения в повышен точности измерения. Устройство, реализующее способ,содержит преобразователь 1 переменного на-пряжения,коммутаторы 5 и 6,управляемый делитель 7 напряжения, аналогоцифровой преобразователь 9 и эапоминающий блок 10, Введение неградуированного источника 8 переменного напряжения, делительного блока 11, перемножителя 12, блока 13 обработкирезультатов измеренийи блока 14 управления позволяет кроме преобразованияизмеряемых переменных напряжений впостоянные напряжения и определенияотношения полученных постоянных напряжений формировать вспомогательноепеременное напряжение, преобразуя Мзначений вспомогательного переменного напряжения в постоянное напряжение, запомнить их результаты, разделить вспомогательное переменное напряжение на коэффициент деления К ипреобразовать М значений поделенного напряжения в постоянные напряжения, которые измеряются, В описанииприведены система управления и отношения, позволяющие запомнить результаты измерения и получить коэффициенты характеристики нелинейностипреобразования переменного напряжения в постоянное. 2 с.п- ф-лы, 1 ил.,минаются.Исходя из уравнения (2), можнополучить М уравнений, связывающих5 значения напряжений х и у: Х У 1УУУ,и-См- УУ,+ КСи, У 1 0 К + КСу,+ Решая систему (5) определяют ко- ЭффнцИЕНтЫ С, С,Си 1 НЕЛИНЕй" ной функции Е(у).В режиме измерения. поочередно пре" образ:ют входные переменные напряжения в постоянные напряжения, которые затем преобразуют в цифровой код и запоминают.Отношение полученных постоянных напряжений имеет вид 1 + Е(Ч) 1 + Е(у)(6) Изобретение относится к электро- измерительной технике,Цель изобретения - повышение точностиПредлагаемый способ измерения отношения двух переменных напряжений заключается в том, что перед началом измерения производится определение корректируюцего коэффициента, обусловленного нелинейностью преобразования переменного напряжения в постоянное. Для этого формируют вспомогательно неградуированное переменное напряжение х и преобразуют его постоянное напряжение у."Характеристика преобразования имеет вид х = ау 11 + Е(у)1 (1) где а - крутизна преобразования;Е(у) - нелинейность преобраэова"ния.Представляют нелинейность Е(у) ввиде полинома степени (М) м.1х = ау+ С у + С.1 у(2) В результате преобразования для совокупности значений неградуированного переменного напряжения (х х , х) получают совокупностьзначений настоящего постоянного напвяжения (у уу)которые К+ Кс,у++ Кс,уУ Однако при наличии сомножителя.1+ Е(у)1 + Еу,)тР- в формуле (6) точностьизмерения будет невысокой. 3 х=ау 1+СУ++С ., У х= ау 1.1 + С,У++ С, У 1,(3) Затем делят вспомогательное неградуированное переменное напряжение х на коэффициент К и полученное напряжение х преобразуют в на 15 пряжение у,Для совокупности значений (ххх) получают совокупностьзначений (у у, , у ), такжепреобразуемых в цифровой код и запо.минаемых.Исходя из уравнения (2), можнополучить И уравнений, связывающихзначения напряжений х и у:; 25 ач 1 + С,у ++ Си- У 1М 11Н а 1 + С,У++ См у(4)К У30 Поделив уравнение системы (3) на . соответствующие уравнения системы (4), получают систему из И нелинейных уравнений м. - С ф - у -- - - С ., у (5)Поэтому на основании найденных, ранее коэффициентов С СС,определяют корректирующий коэффициент с В результате умножения уравнений 50 (6) и (7) получают точное значениеотношения входных переменных напряжений, не зависимое от нелинейности ".преобразования переменного напряжения в постоянное. На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа измерения отношения двух переменных напряжений.126240 4 Устройство содержит проеобразователь 1 переменного напряжения в постоянное, входные зажимы 2 и 3, выходной зажим 4, первый 5 и второй 6 коммутаторы, управляемый делитель 7 напряжения, неградуированный источник 8 переменного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 9, запоминающий блок 10, делительный блок эует соответствующие значен.я напря-. жения у у, , уц в цифровой код, который вводится и хранится н запоминающем блоке 10. Затем по команде блока 14 делитель 7 переводится н положение, при котором его коэффициент деления ранен К, на выхо де источника 8 устанавливаются те же неградуиронанные уровни переменного 11, перемножитель 12, блок 13 обра- О напряжения, делителем 7 эти уровниботки результатов измерений, блок изменяются в К раз (уменьшаются) и14 управления, причем входные зажимы подаются последовательно на вход2 и 3 соединены с входами коммутато- преобразователя 1, Аналого-цифровойра 5, выход которого соединен с пер- преобразователь 9 преобразует соотвыи входом коммутатора 5, выход ко нетстнующие значения постоянного наторого соединен с первым входом ком- пряжения у, у.у в цифровоймутатора 6, второй вход коммутатора код, который вводится и хранится и6 соединен через делитель 7 с выхо- блоке 10,дом источника 8, выхоц коммутатора Решая систему (5), блок .13 опре 6 через последовательно соединенные 20 деляет коэффициенты С 1, С, ,С.,преобразователь 1, преобразователь нелинейной функции Г(у).9, блок 1 О, блок 11 соединен с пер- В рабочем режиме блок 14 перевовым входом перемножителя 2, второй дит коммутатор 6 в положение, привход которого соединен с выходом котором на вход преобразователяблока 13, первый, второй, 1 ретий, 25 поочередно поступают переменные напря-.четвертый, пятый, шестой и седьмой жения, отношение которых необходимовыходы блока 14 соединены соотнет-измерить, Значения постоянного напря-ственно с управляющими входами комму- жения на выходе преобразователя 1 статоров 5 и 6, делителя 7, источника помощью аналого-цифрового преобразо 8,блока 10, блока 1 и первым входом ЗО нателя 9 преобразуются в цифровойблока 13, второй вход блока 13 под- код и вводятся в блок 10. Делительключен к управляющему выходу блока ный блок 1 определяет отношение1 О, выходной зажим 4 соединен с ны- , полученных постоянных напряжений,ходом перемножителя 12. Блок 13 мо- имеющее вид уравнения (6),жет быть выполнен, например, на мик По команде блока 14 коды величинро-ЭВМ, а блок 14 - на последователь- у, н увводятся н блок 13, которыйно соединенных генераторе и распреде на основании найденных ранее значелителе импульсон. ний С С,, С., определяет кор"Устройство работает следующим ректирующий коэффициентобразом. 40 Значение корректирующего коэффиДля определения корректирующего циента о поступает на вход перемнофактора блок 14 переключает коммута- жителя 12. В результате умножениятор 6 на второй вход, а делитель 7 - отношения постоянньл напряжений нав положение, при котором его коэффи- корректирующий коэффициент на выходециент деления равен "1", В этом слу перемножителя 12 имеем согласно уравчае на вход преобразователя 1 посту- нениям .(6) и (7) точное значение отпает через делитель 7 сигнал с ныхо- ношения входных переменных напряжеда неградуированного источника 8. ний, не зависимое от нелинейностиГрадуировочная характеристика пре- преобразователяпеременного напряобразователя 1 имеет вид уравне жения в постоянное.ния (1).С выхода источника 8 по команде Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яблока 14 последовательно подаютсяна вход преобразователя 1 неградуи.,Способ измерения отношения двухрованные стабильные значения пере переменных напряжений, заключающийсяменного напряжения х х. , х. в преобразовании измеряемых переменНа выходе преобразователя 1 аналого- ных напряжений у, ин постоянныецифровой преобразователь 9 преобра- напряжения х, и х и определении от;Е С;У 13 Составитель С.РыбинРедактоР А,КозоРиз ТехРед Л.олейник КоРРектоР М,Максимишинец чЗаказ 5422/42 Тираж 728 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул,11 роектная,4 ношения полученных постоянных напряжений, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, дополнительно формируют вспомогательноепеременное напряжение х, преобразуютХ значений вспомогательного переменного напряжения в постоянные напряжения у, которые измеряют, а резуль.таты измерения запоминают, затем делятвспомогательное переменное напряжениена коэффициент деления К и преобразуютИ значений поделенного напряжения1,х в постоянные напряжения у, которые измеряют, а результаты измерениязапоминают, решают систему уравнений получая коэффициенты С характеристики нелинейности преобразования переменного напряжения в постоянное а искомое значение отношения измеряемых переменных напряжений получают,30 умножая отношенияна корректирухющий коэффициент1+ й(у)1+1(у)35 2, Устройство для измерения отношения двух переменных напряжений, содержащее преобразователь переменного напряжения в постоянное, входкоторого подКлючен к выходу второгокоммутатора, первый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, управляемый делитель напряжения и запоминающий блок, о т л и ч а ю ш е е с ятем, что, с целью повьшения точности,в него введены неградуированный источник переменного напряжения, делительный блок, перемножитель, блокуправления и блок обработки результатов измерения, первый и второйвходные зажимы устройства подключены к первому и второму входам первого коммутатора, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого черезуправляемый делитель напряженияподключен к неградуированному источнику переменного напряжения, выход преобразователя переменного напряжения в постоянное через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, запоминающийблок, делительный блок и перемножитель подключен к выходному зажимуустройства, первый, второй, третий,четвертый, пятый, шестой и седьмойвыходы блока управления подключенысоответственно к управляющим входампервого и второго коммутаторов, управляемого делителя напряжения, не"градуированного источника переменного напряжения, запоминающего блокаи первому входу блока обработки результатов измерения, второй входкоторого соединен с управляющим вы- .ходом запоминающего блока, а выход -с вторым входом перемножителя.