Микровольтметр переменного тока

)4 С 01 К 19/О ГОСУ РЕТЕ ПИСАНИ змеа,АРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 891319, кл. С 01 К 19/22, 1983.Орнатский П,П. Автоматические и рения и приборы. - Киев: Вища школ 1980, с. 55 и 125.(54) МИКРОВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение может быть использо вано для измерения эффективности напряжений, Микровольтметр переменного юл. У 23технический инстиеликой Октябрьской еволюцииВ.В. Литвих тока содержит преобразователи (П) 3, 5, суммирующий и вычитающий 2 блоки, квадратирующие детекторы (КД) 7, 9, 12, 13, сумматор 10, интегрирующий усилитель 11, масштабный П 4, усилители 6, 8, звено 14 обратной связи, При этом коэффициенты передачи усилителей 6 8 и КД 7 9 связаны соотно 2ФК 6 о К 70 К 80 К 90 где К 60 ф 70К Я,К 9 о - коэффициенты передачи усилителя 6, КД 7, усилителя 8 и КД 9 соответственно, а коэффициенты передачи П 3, 5, масштабного П 4 и усилителей 6, 8 связаны соотношением (Кзо К уо К 40) Кбо (Кзо К ко К 4 о)Кеоэы К 4 коэффредачи П 3, 5 и масштабного П 4 соответственно. 1 з,п, ф-лы, 1 ил.(2) К К6 о 7 о 90 9 оИзобретение относится к областиэлектроизмерений и может быть использовано для измерения эффективных напряжений.5Цель изобретения - повышение точности путем формирования сигналов одинакового уровня на квадратирующих детекторах каналов перемножения и обратного преобразования выходного сигнала,На чертеже приведена структурнаясхема микровольтметра,Микровольтметр переменного токасодержит суммирующий блок 1 и вычитающий блок 2, первый преобразователь 3,выход которого соединен с первыми входами суммирующего 1 и вычитающего 2блоков, масштабный преобразователь 4,выход которого соединен с вторыми вхо 20дами суммирующего 1 и вычитающего 2блоков, а вход соединен с выходомвторого преобразователя 5. Выход суммирующего блока 1 через первый усилитель 6 подключен к входу первого 25квадратирующего детектора 7. Выходвычитающего блока 2 через второй усилитель 8 подключен к входу второгоквадратирующего детектора 9Выходдетектора 7 соединен с прямым, а выход детектора 9 с инверсным входомсумматора 10. к выходу которого под 1ключен интегрирующий усилитель 11, квыходу которого подключены входы третьего 12 и четвертого 13 квадратирующих детекторов. Выход третьего детектора 12 соединен с дополнительным прямым, а выход четвертого детектора 13с дополнительным инверсным входом сумматора 10, Между выходом интегрирующего усилителя 11 и входами детекто 40ров 12 и 3 при необходимости изменения коэффициента передачи цепи обратной связи может быть включено звено14 обратной связи. Выход усилителя 11подключен также к отсчетному блоку45. 15 (стрелочному или цифровому прибору). Входы преобразователей 3 и 5 подключены к входной клемме 16. В качестве преобразователей 3 и 5 50 могут быть использованы усилители переменного напряжения. Коэффициенты передачи усилителей6 и 8 и детекторов 7 и 9 связаны 55между собой соотношением где Кбо, К , - коэффициенты передачиусилителей 6 и 8;К , К , - коэффициенты передачидетекторов 7 и 9.Коэффициенты передачи преобразователей 3 и 5, масштабного преобразователя 4, усилителей 6 и 8 связаны между собой соотношением 90 50 40 ЬО Зо 50 0) Яр У где К, К, - коэффициенты передачипреобразователей 3 и 5;К 4, - коэффициент передачимасштабного преобразователя 4.Микровольтметр переменного тока работает следующим образом.Входное переменное напряжение Б(Т) усиливается преобразователем 3 и поступает на первый вход суммирующего блока 1, на второй вход которого поступает также напряжение У х, усиленное преобразователем 5 и преобразованное масштабным преобразователем 4. Аналогично это напряжение поступает на оба входа вычитающего блока 2. Напряжения с выходов суммирующего 1 и вычитающего 2 блоков дополнительно усиливаются, например, по мощности усилителями 6 и 8. Эти напряжения затем детектируются с помощью первого 7 и второго 9 детекторов, Выходные напряжения этих детекторов вычитаются в сумматоре 10, Выходные напряжения детекторов 12 и 13 также вычитаются в сумматоре 10, а полученные разности выходных сигналов детекторов вычитаются, т.е, имеет место соотношение(П, - П 9) - (Пи- П 1, )Полученное напряжение некомпенсации на выходе сумматора 10 усиливается и интегрируется с помощью интегрирующего усилителя 11, после чего измеряется отсчетным блоком 15. Через звено 14 обратной связи или непосредственно выходное напряжение усилителя 11 поступает на входы детекторов 12 и 13. Для высококачественной работы микровольтметра коэффициенты преобразования (усиление, ослабление) блоков 1-6 и 8 выбираются такими, чтобы детекторы 7 и 9 имели одинаковый уровень входных напряженийКоэффициент передачи каждого блокаК,. = К.(1 +,1.,) (3)Для высококачественной работы микровольтметра необходимо выполнить ус 5ловия настройки.Условиенеобходимо для подавления квадратичныхчленов в выражении (2), 10Условиенеобходимо для обеспечения одинаковыхуровней напряжений на входах детекторов 7 и 9,Для практической реализации, крометого, удобно выбрать так, что К = К,;К = К ; К= Ко, Если считатьбеспроигрышным К, = 0,5 (делитель напряжения), то из условий (4) и (5)получаютС учетом выражений (3) - (б) выражение (2) после преобразований и, пре 25небрегая произведением погрешностей,принимает вид0 хР) 1 1 о Кьо 2+3,25 У+2,25 У,25 - 0,25 У+ 2 у + 2 У + Ишь К(2 У+ ух(9 + у - 1 - у ) .Откуда с учетом Б, = Бполучают З 5(8 й ( Из анализа выражендует, что в данном ми аддитивная погрешност ров в 3 ильтметрезванная шу 5, резкот разностистей усилимами преобразователеи подавлена и зависит л ш типликативных по телей 6 и 8, детекторов 7 и 9 и можетбыть очень малой (составлять сотыедоли процента),Все детекторы работают при одинаковых уровнях напряжений и влияние их на результирующую погрешность микро- вольтметра определяется также их не- идентичностью, Эта неидентичность составляет (0,05-0,1)Е.Иикровольтметр имеет линейный характер зависимости его выходных показаний от среднеквадратического значения измеряемого напряжения и он может быть реализован как с аналоговым, так и цифровым отсчетом.Формула изобретения1. Микровольтметр переменного тока, содержащий первый и второй обраэователи, входы которых подключены к входной клемме, суммирующий и вычитающий блоки, первые входы которых объединены между собой и с выходом первого преобразователя, вторые входы объединены между собой, первый и второй квадратирующие детекторы, выход первого из которых подключен к прямому, а выход второго - к инверсному входу сумматора, выход которого соединен с выходом интегрирующего усилителя, выход которого подключен к выходной клемме, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены масштабный преобразователь, первый и второй усилители, третий и четвертый квадратирующие детекторы, сумматор выполнен с дополнительными прямым и инверсным входами, при этом вход масштабного преобразователя подключен к выходу второго.преобразователя, а его выход - к вторым входам суммирующего и вьгчитающего блоков, выход суммирующего блока через первый усилитель соединен с входом первого квадратирующего детектора, выход вычитающего блока через второй усилитель соединен с входом второго квадратнрующего детектора, выход интегрирующего усилителя соединен с входами третьего и четвертого квадратирующих детекторов, выход третьего квадратирующего детектора подключен к дополнительному прямому, а выход четвертого квадратирующего детектора - к дополнительному инверсному входу сумматора, кроме того,1404962 ного преобразователя, первого и второго усилителей связаны соотношением где К,Ко -Кур -коэффициент передачи первого преобразователя;коэффициент передачи масштабного преобразователя;коэффициент передачи второго преобразователя. Составитель В, ПучковскийРедактор Н. Бобкова . Техред М.Ходанич Корректор С. Черни Заказ 3099/49 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 коэффициенты передачи первого и второго усилителей и коэффициенты передачи первого и второго квадратирующих детекторов связаны соотношением2 260 7 ф Эд 90 У где К - коэффициент передачи перФового усилителя;К ц - коэффициент передачи первого квадратирующего детектора;К - коэффициент передачи вто 8 ОРого усилителя;К - коэффициент передачи второго квадратирующего детектора,а коэффициенты передачи первого и второго преобразователей, масштаб 1,2, Микровольтметр по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, выход интегрирующего усилителя соединен свходами третьего и четвертого квадратирующих детекторов через звено обратной связи,