Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8570 А 1)5 6 0 КОМИТЕТИ ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛ ЬС К АВТОРСКО-исследо вательски ительных приборов льство СССР19/02, 1989.ронные вычислительы. М,: Энергия, 1979,(21) 4725609/21(71) Всесоюзный научнинститут электроизме(56) Авторское свидетеМ 1681028, кл. 6 01 йКоган Б,М, Электные машины и системс. 200-201,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах, мультиметрах и унифицированных модулях измерительно-вычислительных комплексов для измерения среднеквадратического значения напряжения в условиях воздействия индустриальных помех, Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается применением регистра 11 памяти, первого и второго формирователей 12, 15, триггера 13, счетчика 14, элемента И 16, генератора 17. Устройство также содержит ключи 1 и 4, линейный преобразователь 2 напряжения переменного тока в постоянное, аналоговый запоминающий блок 3, аналого-цифровой преобразователь 5, делитель 6, накопитель 8 информации, блок 7 задержек, цифровые умножитель 10 и делитель 9, 1 ил.фИзобретение относится к злектроиэмерительной технике и предназначено для измерения среднеквадратического значения (СКЗ) переменного напряжения в условиях воздействия индустриальных помех.Целью изобретения является повышение точности устройства для измерения среднеквадратического значения напряжения в условиях действия помех.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит первый ключ 1, линейный преобразователь 2 напряжения переменного тока в постоянное, вход которого через размыкающие контакты первого ключа 1 соединен с источником измеряемого напряжения, аналоговый запоминающий блок 3, вход которого соединен с выходом линейного преобразователя 2 напряжения переменного тока в постоянное и через раэмыкающие контакты второго ключа 4 соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя 5, выход аналогового запоминающего блока 3 через делитель 6 соединен с замыкающими контактами первого 1 и второго 4 ключей, управляющий вход аналогового запоминающего блока 3, соединенный с управляющим входом первого ключа 1, а также управляющий вход второго ключа 4 соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 7 задержек, первый и второй выходы аналого-цифрового преобразователя 5 соединены соответственно с первым и вторым входами накопителя 8 информации, третий вход которого соединен с третьим выходом блока 7 задержек, четвертый выход которого соединен с вторым входом цифрового делителя 9, первый выход которого соединен с выходом устройства, а второй выход соединен с первым входом блока 7 задержек, второй вход которого соединен с управляющим входом "Пуск", а пятый выход - с выходом "Конец измерения", первый и второй выходы накопителя 8 информации соединены с первым и вторым входами цифрового умножителя 10, выход которого соединен с первым входом цифрового делителя 9, информационный выход цифрового умножителя 10 через регистр 11 памяти соединен с третьим входом цифрового делителя 9, а управляющий вход регистра 11 памяти соединен с шестым выходом блока 7 задержек, седьмой выход которого соединен с входом первого формирователя 12, выход которого соединен с первыми входами триггера 13 и счетчика 14, с пятым входом накопителя 8 информации, а также с входом второго формирователя 15, выход которого соединен с вторым входом тригге 50 поступает в накапливающий сумматор накопителя 8 информации и фиксируется по сигналу с второго выхода АЦП 5 "Конец преобразования". В накапливающем сумматоре накопителя 8 суммируются коды ординат М 1, и при достижении счетчиком величины кода Ип запуск АЦП 5 на измерение ооаинат М заканчивается,Величина Й.может задаваться оператором и определяется порядковым номером триггера, с которого снимается выходной 1020253035 40 45 ра 13, выход которого соединен с третьим входом блока 7 задержек и первым входомэлемента И 16, второй вход которого соединен с выходом генератора 17, а выход элемента И 16 соединен с запускающим входом аналого-цифрового преобразователя 5 ивторым входом счетчика 14, первый выход которого соединен с первым входом триггера 13, а второй выход счетчика 14 соединен с четвертым входом накопителя 8 информации.Устройство работает следующим образом.На вход линейного преобразователя 2 напряжения переменного тока в постоянное через размыкающие контакты ключа 1 подается измеряемое напряжение Ох,Измерение складывается из трех циклов накопления информации и цикла вычисления результата на основаниинакопленной информацииПервый цикл измерения величины ХМ 1 начинается после подачи сигнала "Пуск" на второй вход блока 7 задержек, В течениепервого цикла измерения контакты ключей 1 и 4 находятся в положении, указанном на чертеже, а ключ аналогового запоминающего блока 3 открыт и блок 3 отслеживает все изменения напряжения на выходе преобразователя 2Работой всего устройства управляет блок 7 задержек,От сигнала "Пуск" с седьмого выхода блока 7 приходит запускающий импульс на вход первого формирователя 12, на выходе которого формируется сигнал промежуточного сброса, который воздействует на триггер 13, счетчик 14 и сумматор в накопителе 8 информации. Кроме того, от выходного сигнала первого формирователя 12 запускается второй формирователь 15, который устанавливает триггер 13, Сигналом с триггера 13 открывается элемент И 16, и импульсы от генератора 17 проходят элемент И 16, С выхода элемента И 16 импульсы поступают на запуск аналого-цифрового преобразователя 5 и на вход счетчика 14. Обьем счетчика 14 равен величине М. При каждом запуске АЦП 5 информация с него5 после этого переключения. Задержка начала третьего цикла измерения осуществля-. 40 50 55 сигнал нэ первый вход триггера 13. От этого сигнала триггер 13 сбрасывается и элемент И 16 запирается, Запуск АЦП 5 прекращается, а сигнал с триггера 13 поступает на третий вход блока 7 задержек. От заднего фронта этого сигнала в блоке 7 формируется импульс, который с третьего выхода блока 7 поступает на третий вход накопителя 8 информации, По этому сигналу производится запись кода накапливающего сумматора накопителя 8 в один из его регистров памяти. От заднего фронта сигнала, по которому был записан код ХИ 1 в регистр памяти накопителя 8, в блоке 7 формируются сигналы управления ключами 1, 4 и ключом запоминающего блока 3. От этих сигналов все указанные ключи переключаются, При этом в запоминающем блоке 3 запоминается ордината напряжения 01 и на вход АЦП 5 подключается напряжение Оз с выхода делителя б. Синхронно с переключением всех ключей в блоке 7 формируется сигнал, который поступает на его седьмой выход. Этот сигнал поступает на формирователь 12, и процесс запуска АЦП 5 полностью повторяется в том же виде, как это было при измерении ординаты М 1, однако на этом втором цикле измерения измеряются и суммируются ординаты Йз, Из накапливающего сумматора величина кода 24 з записывается в свободный регистр памяти накопителя 8,Импульс записи кода ЗЧз в накопитель не является стартовым импульсом для следующего третьего цикла измерения, так как после завершения измерения величины Х Кз переключается ключ 4, и необходимо время на установление напряжения на входе АЦП ется в блоке 7 задержек,По истечении этой задержки на седьмом выходе блока 7 формируется третий импульс запуска, который поступает на вход первого формирователя 12, При этом все процессы запуска АЦП 5 и суммирования результатов измерения напряжения О происходят аналогично первому циклу, По одной из линий с третьего выхода блока 7 формируется сигнал записи кода ЗМ 2 и кода Йп в соответствующие регистры памяти накопителя 8. Затем блок 7 формирует сигнал задержки, во время которого происходит умножениекодов ЗЧ 1 Хйз.От заднего фронта сигнала задержки формируется импульс записи кода первого проведения З 41 Хйз в регистр 11 памя 5 10 15 20 25 30 35 ти, Этот сигнал поступает с шестого выхода блока 7 задержек.От заднего фронта сигнала записи кода в регистр 11 памяти формируется сигнал переключения мультиплексоров кода в накопителе 8. При этом на умножитель 10 поступают в качестве сомножителей коды Ип и ХМ 2. Произведение этих кодов в качестве делителя поступает на первый вход цифрового делителя 9, При этом на третий вход делителя 9 поступает код делимого ЗЧ 1 ХГ 4 з с регистра 11 памяти. Сигнал начала деления формируется от заднего фронта импульса задержки на второе умножение, В течение процесса деления на выходе умножителя 10 сохраняется код Мп ХЙ 2. Импульс начала деления приходит с четвертого выхода блока 7 нэ второй вход делителя 9, с второго выхода которого после окончания операции деления следует сигнал "Конец деления" на первый вход блока 7.От заднего фронта импульса "Конец деления" в блоке 7 формируется сигнал "Конец измерения", который поступает на его пятый выход и на выход устройства. Этот сигнал сопровождает код И с первого выхода цифрового делителя 9, поступающий на выход устройства.От переднего фронта импульса "Конец измерения" формируется импульс блокировки пуска устройства,Такая задержка необходима для установления напряжения на выходе преобразователя 2 при переключении ключа 1. По истечении времени этой задержки устройство снова может принять сигнал "Пуск",Формула изобретения Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения, содержащее первый ключ, линейный преобразователь напряжения переменного тока в постоянное, вход которого через размыкающие контакты первого ключа соединен с источником измеряемого напряжения, аналоговый запоминающий блок, вход которого соединен с выходом линейного преобразователя напряжения переменного тока в постоянное и через размыкающие контакты второго ключа соединен с информационным входом аналого-цифрового и реобразователя, выход аналогового запоминающего блока через делитель соединен с замыкающими контактами первого и второго ключей, управляющий вход аналогового запоминающего блока, соединенный с управляющим входом первого ключа, а также управляющий вход второго ключа соединены соответственно с первым и вторым выходами блошка1758570 8 Составитель Е. ИлюшкинРедактор Т, Лошкарева Техред М, Мергентал Корректор Т, Палий Заказ 2997 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 задержек, первый и второй выходы аналогоцифрового преобразователя соединены соответственно с первым и вторым входами накопителя информации, третий вход которого соединен с третьим выходом блока задержек, четвертый выход которого соединен с вторым входом цифрового делителя, первый выход которого соединен с выходом устройства, а второй выход соединен с первым входом блока задержек, второй вход которого соединен с управляющим входом "Пуск", а пятый выход - с выходом "Конец измерения", первый и второй выходы накопителя информации соединены с первым и вторым входами цифрового умно- жителя, выход которого соединен с первым входом цифрового делителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены регистр памяти, генератор, элемент И, счетчик, триггер, первый и второй формирователи, причем информационный выход цифрового умножителя через регистр памяти соединен с третьим входом цифрового делителя, а управляющий вход регистра памяти соединен с шестым выходом 5 блока задержек, седьмой выход которого соединен с входом первого формирователя, выход которого соединен с первыми входами триггера и счетчика, с пятым входом накопителя информации, а также с входом 10 второго формирователя, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с третьим входом блока ,задержек и первым входам элемента И, второй вход которого соединен с выходом гене ратора, а выход элемента И соединен сзапускающим входом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом триггера, а второй выход счетчика 20 соединен с четвертым входом накопителяинформации.