Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХсоциАлистическиРЕСПУБЛИК 1684698 А 6 01 й 19/02 ЫИ КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ СС И СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРС электроиэмеаэначено для неквадратиченого напряженое, кото ИСАНИЕ ИЗОБР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) Н.П,Богомаз и Г.Г.Живилов(56) Авторское свидетельство СССР М 209581, кл, 6 01 й 19/155, 1966.Авторское свидетельство СССР В 1597747, кл, 6 01 В 19/04. 1989, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения среднеквадратического значения переменного напряжения. С целью повышения точности измерения в устройство введены Изобретение относится рительной технике и пред цифрового измерения сре ского значения (СКЗ) переме ния. Целью изобретения является повышение точности измерения,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 - пример реализации блока управления,Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения содержит переключатель 1 с двумя контактными группами 2 и 3, линейный преобразователь 4 напряжения переменного тока в постоянблок 5 аналогового запоминания, вход рого соединен через выводы подвижноделитель 7 напряжения, регистры 11 и 12 памяти, цифровые делитель 9 и квадратор 13, элемент ИЛИ 10, блок 8 управления, Устройство работает в два цикла. В первом цикле входное напряжение через переключатель 1 и его контактные группы 2 и 3 поступает на вход линейного преобразователя 4 напряжения переменного тока в постоянное, с выхода которого поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6 и отслеживается в блоке 5 аналогового запоминания. Код с выхода АЦП 6 записывается в регистр 11. Во втором цикле переключатель 1 переключается и блок 5 отключается от выхода преобразователя 4 и через делитель 7 подключается к входу преобразователяя 4, АЦП 6 вновь включается и в регистре 12 записывается новый результат, В квадраторе 13 и делителе 9 осуществляется обработка записанных в регистрах 11 и 12 кодовых сигналов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,го и неподвижного контактов второй контактной группы 3 переключателя 1 с выходомСО линейного преобразователя 4 напряжения 4 переменного тока в постоянное и входом СЬ аналого-цифрового преобразователя 6, де- с 0 литель 7 напряжения, вход которого соеди ф нен с выходом блока 5 аналогового запоминания, выход делителя 7 соединен с выводом второго неподвижного контакта первой контактной группы 2, блок 8 управления, цифровой делитель 9, управляющий выход которого соединен со вторым входом блока 8 управления, элемент ИЛИ 10, входы которого соединены с первым и вторым выходами блока 8 управления, а выход соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя 6, ре 1684698гистры "1 и 12 памяти, входы которых соединены с аыходом аналого-цифрового преобразователя 6, управляющие входы регистров памяти 11 и 12 соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока 8 управления, пятый выход которого соединен с управляющими входами переключателя 1, цифровой квадратор 13, входы которого соединены с выходом регистра 11 памяти, а выход цифрового квадратора 13 соединен с первым входом цифрового делителя 9, второй вход которого соединен с выходом регистра 12 памяти, седьмой выход блока 8 управления соединен с управляющим входом цифрового делителя 9, Вход 14 устройства через вывод первого неподвижного контакта первой контактной группы 2 переключателя 1 соединен с входом линейного преобразователя 4 напряжения переменного тока в постоянное, первый вход блока 8 управления соединен с входом 15 "Пуск" устройства, шестой выход блока 8 управления соединен с выходом 16 "Конец измерения" устройства, выход цифрового делителя 9 соединен с информационным выходом 17 устройства.Блок 8 управления (фиг,2) состоит иэ формирователей 18-28, осуществляющих последовательное формирование сигналов и задержки их по времени, Формирователи 27, 28, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 25 и 26 соединены последовательно. Вход формирователя 21 соединен с выходом формирователя 20. Первый вход формирователя 18 является первым входом блока 8 управления, второй вход которого соединен с входом формирователя 27, выход которого является шестым выходом блока 8 управления, первый выход которого соединен с выходом формирователя 18, выходы формирователей 23, 20, 25, 21 и 26 являются вторым третьим, четвертым пятым, шестым и седьмым выходами блока 8 управления,Устройство для измерения среднеквадратического значения напряжения работает следующим образом,На входе линейного преобразователя 4 напряжения переменного тока в постепенное устанавливается поданное через первую контактную группу 2 переключателя 1 измеряемое напряжение О Устройство измеряет СКЗ напряжения за два цикла, Первый цикл измерения начинается с приходом сигнала "Пуск" на первый вход блока 8 управления,В течение первого цикла контакты переключателя 1 находятся в положении, показанном на фиг,1,Блок 8 управления на первом цикле со своего пятого выхода формирует "нулевой"5 10 15 20 В течение первого цикла напряжение 01 отслеживается блоком аналогового запоминания.Второй цикл начинается с того, что от заднего фронта импульса записи в регистр 11 памяти в блоке 8 управления формируется сигнал "Единица", который с пятого выхода блока 8 управления поступает на управляющий вход переключателя 1. При этом вход блока 5 аналогового запоминания отключается второй контактной группой 3 переключателя 1 от выхода линейного преобразователя 4, и блок 5 запоминает напряжение 01; вход линейного преобразователя 4 переключается первой контактной группой 2 переключателя 1 с измеряемого напряжения О, на выходное напряжение блока 5 аналогового запоминания, которое подается на него через делитель 7 напряже 1 ния с коэффициентом передачи, равным -Кн , где Кн - номинальный коэффициент преобразования линейного преобразователя 4.Блок 8 управления формирует задержку на установление переходного процесса в линейном преобразователе 4, по истечении задержки со второго выхода блока 8 управления на другой вход элемента ИЛИ 10 поступает сигнал запуска аналого-цифрового преобразователя 6, На втором цикле аналого-цифровой преобразователь 6 дает цифровой эквивалент Н 2 выходного напряжения 02 линейного преобразователя 4. пропорционального СКЗ, напряжения с выхода делителя 702 = К - . - 01 = К - М 11Кн Кн 25 30 35 4 С 4" 50 55 сигнал на управляющий вход переключателя 1, По сигналу "Пуск" с первого выхода блока 8 управления на вход элемента ИЛИ 10 поступает сигнал первого запуска аналого-цифрового преобразователя 6, а с задержкой на время аналого-цифрового преобразователя с третьего выхода блока 8 управления следует сигнал записи кода результата первого преобразователя в регистр 11 памяти, В результате первого аналого-цифрового преобразователя цифровой эквивалент Й 1 выходного напряжения 01 линейного преобразования 4, пропорционального СКЗ входного напряжения (01 = КО, где К - коэффициент преобразования линейного преобразователя 4), записывается в регистр 11 памяти, При этом. приняв за единицу коэффициент преобразования аналого-цифрового преобразователя 6, получаем1= КО (1)Код числа Мг по окончании времени преобразования аналого-цифрового преобразователя 6 записывается в регистр 12 па мяти по сигналу с четвертого выхода блока 8 управления. При этом, с учетом (1)КМг = К - - - К Уч = -У (2)На этом заканчивается второй цикл и устройство переходит к цифровой обработке результатов преобразования.Цифровой квадратор 13 перемножает коды сомножителей на его входах Ми формирует на выходе код И ц который поступаг 15 ет на вход цифрового делителя 9 как делимое. На другой вход цифрового делителя 9 приходит код йг в качестве делителя,От заднего фронта импульса записи кода в регистр 12 памя ги в блоке 8 управления формируется стробирующий сигнал деления, который с седьмого выхода блока 8 управления поступает на управляющий вход цифрового делителя 9. По этому сигналу происходит цикл деления кодовМ 1( 4, = --- ), в результате которого на вы 4 гходе цифрового делителя 9 с учетом 1) и (2) формируется код 30,.ЭСигнал конца деления с выхода цифрового делителя 9 поступает на второй вход блока 8 управления. По заднему фронту этого сигнала формируется сигнал формируется сигнал "Конец измерения", который с 40 шестого выхода блока 8 поступает на выход устройства, сопровождая передачу кода результата измерения М, во внешние устройства (например, в устройство индикации).На пятом выходе блока 8 управле ния формирование сигнала "Единица" прекращается до прихода сигнала "Конец деления" и переключатель 1 до сигнала "Конец измерения" переходит в исходное состояние, показанное на 50 фиг.1. По заднему фронту импульса "Конец измерения" блок 8 управления формирует задержку, в течение которой блокируется вход сигнала "Пуск". Эта задержка необходима для установления 55 напряжения на выходе преобразователя 4 после переключения его входа на измеряемое напряжение, По истечении времени этой задержки устройство снова может принять сигнал "Пуск" сЭормула изобретения 1 Устройство для измерения средне- квадратического значения напря ения, содержащее переключатель, ли ейный преобразователь напряжения переменного тока в постоянное, вход которого через выводы подвижного и первого неподвижного контактов первой контактной группы переключателя соединен с входом устройства, блок аналогового запоминания, вход которого соединен через выводы подвижного и неподвижного контактов второй ко тактнойгруппы переключателя с выходол л нейного преобразователя напряжения переменного тока в постоянное и с входом аналого-цифрового преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены делитель напряжения, бгок управления элемент ИЛИ, два регистра памяти, цифрзяые квадратор и делитель причем вход делителя напряжения соединен с выходом блока аналогового запоминания, а выход делителя ацряжения соединен с выводом второго нецодвижного контакта первой конгактнои группы переключателя, первый вход блска управления соединен с входом устроиства Пуск", второй аход блока управленц,", с.", е, . управляющим выходом цифрццод.ли е;,я, выход которого соединен с инфорл;зциснным эыходом устройства цераыитрой выходы блока управления саед. е и сц входами элемента ИЛИ, выход котор., о сосди н с управляющим входом аналого цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом первого и второго регистров памяти. управ ляющие вх зды которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока управления, пятый выход которого соединен с управляющими входами переключателя, а шестой выход блока управления соединен с выходом устройства "Конец измерения", выход первого регистра памяти соединен с входами цифрового квадратора, выход которого соединен с первым входом цифрового делителя, второй вход которого соединен с выходом второго регистра памяти, седьмой выход блока управления соединен с управляющим входом цифрового делителя,2. Устройство цо п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит одиннадцать формирователей, причем первый вход блока управления соединен с пер. вым входом первого формирователя, первый выход которого является первым выходом блока управления, второй выход первого формирователя через последова 1684698гельно соединенные второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой формирователи соединен с седьмым выходом блока управления, шестой выход которого соединен с выходом девято го и входом десятого формирователей, выход последнего соединен с вторым входом первого формирователя, вход девятого формирователя является вторым10 входом блока управления, второй выход которого соединен с выходом пятого формирователя, выход седьмого формирователя является четвертым выходом блока управления, третий выход которого соединен с выходом третьего формирователя и входом одиннадцатого формирователя, выход которого является пятым выходом блока управления,Заказ 3503 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Производственн