Способ измерения электрических напряжений

(51) 4 ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ИЕ ИЗОБРЕТМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ИС И К АВТОРСЙ орое уют из торогоий и по Е лиНЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Велико Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССР Р 331321, кл. С 01 К 19/00, 1970.Авторское свидетельство СССР У 467280, кл. С .0.1 К 19/00, 1973. 801176255 А(54) (57.) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИ.ЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, заключающийся втом, что дюрмируют первое и втобразцовые напряжения, суммирмеряемое напряжение с первым образцовым, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с целью повышения точности, измеряют полученную сумму измеряютпервое и второе образцовые напряже-.ния, затем находят разности первогои второго, а также третьего и второго результатов измерений, делятпервую из указанных разностей навторую, умножают на разность ви первого образцовых напряженполученному результату судят о вечине измеряемого напряжения.- результат измерения; - коэААициент передачи измерителя; 25 - мультипликативная погрешность измерения (нестабильность коэффициента передачи); - измеряемая величина; - первая образцовая мера; 30аддитивная погрешностьизмерения (дрейфа нуля). Измеряется первая образцовая 2) мера М= К (1 + у)х + й,35 где И - результат измерения.3) Измеряется вторая образцовая мера(3) где И 5 - результат измерения;х - вторая образцовая мера;1Для оценки измеряемой величинывычисляется соотношение45 И -И 2х=- --- (х -х), (4)113 112После подстановки выражений 1-3 в выражение (4) можно убедиться, что результат вычисления не зависит ни от аддитивной, ни от мультипликативной погрешностей измерения. Устройство для реализации предлагаемого способа (фиг. 1) содержит переключатель 1, вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу сумматора 55 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения постоянного напряжения.Цель изобретения - повышение точности за счет устранения аддитивнойсоставляющей погрешности измерения.На Аиг. 1 представлена блок-схемаустройства для реализации предлагаемого способа; на Фиг. 2 - пример 10выполнения вычислительного блока;на Аиг, 3 - пример выполнения блокауправления,Способ осуществляется следующимобразом. 15Последовательно производятся триизмерения.1) Измеряется измеряемая величина,просуммированная с первой образцовоймерой 20И = К(1+7) (х + х,) +,5, (1) 2, выход которого через преобразователь 3 напряжения в код подключен к первому входу вычислительного блока 4, первый выход которого является выходом устройства, второй выход через преобразователь 5 кода в напряжение подключен ко второму входу сумматора 2, в третий выход - подключен ко входу блока 6 управле" ния, первый выход которого подключен к управляющему входу переключателя 1, второй выход - ко входузапуска преобразователя 3, а третийвыход - ко второму входу вычислительного блока 4,Вйчислительный блок 4 (Аиг. 2)содержит запоминающие регистры 7-9,входы которых подключены к первомувходу блока 4, инверторы 10, входыкоторых подключены к выходам регистра 8, а выходы - к. первым входамсумматоров 11 и 12, вторые входыкоторых подключеньгсоответственнок выходам региотров 7 и .9 а выходы -соответственно к первому и второмувходам делителя 13, формирователь 14постоянного коэффициента, выход которого подключен к первому входуумножителя 15, к первому входукоторого подключен выход делителя13, выход которого образует первыйвыход блока 4, генератор 16 импульсов, выход которого подключен ковходу распределителя 17 импульсов,первый выход которого подключенк управляющему входу регистра 7,второй выход - к управляющему входурегистра. 8, третий выход - к управляющему входу регистра 9, четвертыйвыход - .к управляющим входам сумматоров 11 и 12, пятый выход - куправляющему входу делителя 13,шестой выход - к управляющемувходу умножителя 15, выходы форми-рователей 18 и 19 эталонных кодовпоключены к входам коммутатора 20кодов, управляющий вход которогоявляется входом блока 4, а выход -вторым выходом блока 4, и элементИЛИ 21, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам распределителя 17, а выход образует третий выход блока 4.Блок б управления .(Фиг. 3) содержит генератор 22 импульсов, выход которого подключен к одному входуз 117элемента И 23, к другому входу которого подключен вход блока 6, а квыходу - вход распределителя 24импульсов, первый выход которогообразует первый выход блока 6 и подключен к первому входу элементаИЛИ 25, второй выход подключен ковторому входу элемента ИЛИ 25, атретий выход образует третий выходблока 6 и подключен к третьему входуэлемента ИЛИ 25, выход которого образует второй выход блока 6.Устройство работает следующимобразом.Я первом такте работы устройстваблок 6 управления по команде вычислительного блока 4 замыкает контакт переключателя 1 и подает команду блоку 4на Формирование кода И. Код Ио,сформированный на втором выходе блока 4 преобразуется в сигнал напряжения 11 О посредством преобразователя 5, На выходе сумматора 2 формируется сигнал напряжения 11 + Бо,По команде блока 6 преобразователь 3вырабатывает код И, соответствующийсигналу 1) + 11. По следующей команде блока 6 код И запоминаетсяблоком 4,1Во втором такте блок 6 размыкает контакт переключателя 1. На выходе сумматора 2 Формируется сигнал напряжения П, по командам блока 6 преобразуемый в код И 2 и запоминаемый блоком 4.В третьем такте блок 6 подает команду блоку 4 на Формирование кода И О, Код Ио преобразуется в напряжение П посредством преобразователя 5. Напряжение П 2 через сумматор 2 поступает на вход преобразователя 2 и по команде блока 6 преобразуется в код ИВ четвертом такте работы устройства блок 4 по Формуле (4) вычисляет код И, соответствующий значению измеряемого напряжения П, формирует И на выходе устройства и подает блоку 6 сигнал об окончании измерения. После этого описанный процесс повторяется. Устройство устраняет аддитивную и мультииликативную составляющие пог- . решности преобразователя 3 напряжения в код с точностью, определяемой точностью преобразователя 5 кода в напряжение, 6255 30 35 40 55 5 10 15 20 25 4Вычислительный блок 4 работает. следующим образом,По импульсу с первого выхода распределителя 17 импульсов, которыйможет быть реализован, например,в виде сдвигового регистра, результат первого измерения И с выходапреобразователя 3 запоминается врегистре 7. По импульсу со второговыхода распределителя 17 результатвторого измерения И 2 запоминаетсяв регистре 8, По имйульсу с третьеговыхода распределителя 17 результаттретьего измерения И запоминается врегистре 9. Код И, запомненный врегистре 8, инвертируется набороминверторов 10, количество которыхопределяется количеством разрядовпреобразователя 3. По импульсу счетвертого выхода распределителя 17сумматоры 11 и 12 определяют соответственно суммы И + (- И ) иИ 5 + (. - И ), отношение которых поимпульсу с пятого выхода распределителя 17 определяет делитель 13 И - Иа( в в в в ). Результат деления умно 2 жается на постоянный коэффициент (х - х ) умножителем 15 по сигналу с шестого выхода распределителя 17. Формирователем 14 постоянного коэффициента может служить, например, набор переключателей, Сигналы с первого, второго, третьего выходов распределителя 17 через элемент ИЛИ 21 разрешают работу блока управления 6.формирователи эталонных кодов 18 и 19 могут быть реализованы, например, на наборах переключателей и Формируют коды соответствующие первой и второй образцовым мерам Х = И ЛХХ= Иа,где дХ - шаг квантования преобразователя 5.Коммутатор 20 кодов подключаеткоды ко входу преобразователя 5 посигналу с блока 6 управления,Блок 6 управления работает следующим образом.Сигнал с вычислительного блока 4 разрешает прохождение тактовых импульсов с генератора 22 через элемент И 23 на распределитель 24, Импульс с первого выхода распределителя 24 дает команду на замыканиепереключателя 1 (первый такт измерения) и через элемент ИЛИ 25 запускает преобразователь 3. Сигнал совторого выхода распределителя 24через элемент ИЛИ 25 запускает преобразователь 3 (второй такт измерения), Лри этом однопозиционный переключатель 1 уже отключен, Сигнал стретьего выхода распределителя 24 дает команду на вычислительныйблок 4для переключения коммутатора 20 изапускает через элемент ИЛИ 25 преобразоватепь 3 (третий такт измерения). Код первой образцовой меры под, ключен ко входу преобразователей 5 в течение всего времени,кроме гретьего такта измереО ния,1176255 ректор,Л. Бескид Составитель С. Рыедактор С. Тимохина ТехредИ,Надь Заказ 5355/ Т илиал ППП "Патент", г. Ужг л. Проектная ВНИИПИ Госу по делам 1 13035, Москвараж 748 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ,.Раушская наб д, 4/5