Устройство для измерения действующего значения переменного напряжения

(19) 6 01 В 19/02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ескии инс нян и В.Г. тут,чао ССС 63, кл. 0 РЕНИЯ ДЕ РЕМЕННО ОыИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯНАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах управления злектроприводами переменного тока для обеспечения оптимальных законов регулирования. Цель изобретения - повышение быстродействия измерения - достигается применением компаратора 4 и преобразователя 5 частота - напряжение. В зависимости от частоты входного сигнала автоматически выбирается постоянная времени интегратора, что повышает быстро.- действие устройства, Устройство содержит также квадратирующее звено 1, интегра зр, 2 с управляемой напряжением постоянной интегрирования, блок 3 извлечения квадратного корня. 3 ил,МИзобретение относится к электронике и может быть использовано в системах управления электроприводами переменного тока для обеспечения оптимальных законов регулирования,Известно устройство, вычисляющее среднеквадратическое значение напряжения (с.к.з,)Ос.к.з. = состоящее из поСледовательно соединенных квадратора, интегратора и схемы извлечения квадратного корня.Известно также устройство, в котором для электронного аналогового измерения эффективного значения переменного наи ряжения применен о последовательное включение квадратирующего устройства, ВС-цепочки и устройства извлечения корня с помощью динамического сжатия путем обратной связи по сигналу.Недостатком указанных устройств является то, что в них постоянная времени интегрирования интегратора ВС-цепочки остается неизменной при различных частотах измеряемого напряжения и для обеспечения требуемой точности выбирается намного больше самого большого периода входного сигнала, что при широком диапазоне изменения входной частоты приводит к значительному снижению быстродейстт вия измерения,Целью изобретения является повышение быстродействия измерения.По сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве время измерения уменьшается с ростом частоты входного сигнала. На максимальной частоте оно уменьшается в О = 1 мвкс/1 мин раз, где О - диапазон изменения частоты входного сигнала; 1 мин, 1 мвкс - номинальная и максимальная соответственно частоты измеряемого сигнала,Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены компаратор, преобразователь частота - напряжение, выход которого соединен с управляющим входом интегратора, а вход соединен с выходом компаратора, вход которого соединен с входом квадратирующего звена, причем интегратор содержит полевой транзистор и конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной, а второй вывод. является выходом интегратора и соединен со стоком полевого транзистора, исток которого является входом интегратора, а затвор - управляющим входом интегратора., наконецТц= КГ Кт вх Сг,Устройство можно усовершенствовать,овысив его реакцию на изменение частоты,55 зователя 5 соединен с управляющим входоминтегратора 2.15 В устройстве на фиг. 2 элементы О А 1,О АЗ, О А 4, О А 6 могут быть реализованына микросхемах серии К 140 УД, а элемент ОА 2 - микросхемой,525 ПС 2.Входное напряжение Овх поступает од 20 новременно на вход ОА 1 и ОА 2, На выходекомпаратора ОА 1 Овх преобразуется в серию разнополярных прямоугольных импульсов О, которые дифференцируются наконденсаторе С 1 и выпрямляются на выходе25 ОАЗ (Оз). Через конденсатор развязки СЗони попадают на базу транзисторов сбросаТ 2 и ТЗ. Кроме того, О 1 подается на входинтегратора ОА 5, сброс выходного напряжения которого осуществляется через тран 30 зисторы Т 2 и ТЗ при поступлении импульсовОз. В результате на выходе интегратора ОА 5получается разнополярное пилообразноенапряжение 04 с амплитудой, пропорциональной частоте;входного сигнала Овх. Сиг 35 нал О 4 после выпрямления на ОА 6 иинтегрирования, на конденсаторе С 5 превращается в постоянное напряжение О 5,пропорциональное частоте измеряемое сигнала Овх. Таким образом, на элементах ОА 1,40 ОАЗ, ОА 5, ОА 6 осуществляется преобразование частота - напряжение.В основном канале (элементы РА 2, ОА 4)происходит возведение в квадрат, интегрирование и извлечение корня,.причем в каче 45 стве звена интегрирования выступаетВС-цепочка, где вместо В - управляемыйнапряжением О полевой транзистор Т 1, аинтегрирует конденсатор С 2, в результатечего постоянная интегрирования, равная:50 Тц = Вт Ссъпропорциональна входной частоте, так какВт= Кт О,а1712892 лг 5 40 0 5 заменяя преобразователь частота - напряжение на более быстродействующий. формула изобретения Устройство для измерения действующего значения переменного напряжения, содержащее последовательно соединенные квадратирующее звено, интегратор с управляемой напряжением постоянной интегрирования и блок извлечения квадратного корня, выход которого является выходом устройства, а вход квадратирующего звена является входом устройства, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство дополнительно введены компаратор, преобразователь частота - напряжение, выход которого соединен с управляющим входом интегратора, а вход 5 соединен с выходом компаратора, вход которого соединен с входом квадратирующего звена, причем интегратор содержит полевой транзистор и конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной, а 10 второй вывод является выходом интегратора и соединен со стоком полевого транзистора, исток которого является входом интегратора, а затвор - управляющим входом интегратора.1712892Составитель А.Арутюнянктор А.Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Т Мале аказ 534 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина