Устройство для измерения действующего значения напряжения

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУКВЦ ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯмеет рани дных Авторыобретения, - В. Г. Витковс Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано в вольтметрах и амперметрах переменного тока действующего значения,Известны преобразователи действу.ющего значения, в которых преобразуемый сигнал и сигнал обратной связи сравниваются по выделению теплана компарирующем элементе,1Известен преобразователь, содер"жащий входной ключ и ключ обратнойсвязи, управляющие входы которых соединены. с парофазными выходами блокасинхронизации, а выходы входногоключа и ключа обратной связи обьеди"нены между собойи связаны с нагревателем, датчик температуры, соединенный со входом усилителя, индикатор.Известное устройство и невысо"кую чувствительность и ог ченный:динамический диапазон вхо сигналов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является. преобразователь действующего значения, в котором измеряемый сигнал и сиг 5, нал обратной связи сравниваются подействующему значению с промежуточным преобразованием: выделяемой теп" ловой мощности и мощности поглощения тепла. Измеряемый сигнал выде" ляет на нагревателе .тепло в неко- ф тором теплоизолированном обьеме, которое, воздействуя на датчик температуры, приводит к активной работе охлаждающее устройство дп тех пор, пока вырабатываемое и поглощенное количество тепла не уравняются . Сигнал, воздействующий на ох.лаждающее устройство, запоминается, Измеряемый сигнал отключается, и под".ключается сигнал обратной связи, Охлаждающее устройство, воздействуя на датчик температуры, приводит к уве", :личению сигнала в цепи обратной свя" зи до тех пор, пока вырабатываемое5 1 о 20 25 зо 35 е40 т45 50 55 тока, переключателем 5, генератором6 импульсов и формирователем 7. Вы"ход формирователя 7 присоединен квходу термоэлектрического охладителя 2 разомкнутые контакты переключателем 3 и 5 присоединены к общей шине, а их управляющие входы иуправляющий вход генератора 6 - кблоку 8 синхронизации.Генератор Ь импульсов (фиг. 2)выполнен в виде последовательно соединенных запоминающего блока 9 и ключа 10, причем входом генератора 6импульсов является вход запоминающего блока 9, а выходом - выход ключа 10, управляющим входом генератора импульсов 6 является управляющийвход ключа 10, Формирователь 7 ( фиг.3)выполнен в виде последовательно соединенньх генератора 11 тока и ключа 12, причем входом формирователя7 является управляющий вход ключа12 а выходом - выход ключа 12,Устройство для измерения действующего значения напряжения работаетследующим образом.Входной сигнал поступает на нагреватель 1, Выделяемая тепловая мощность поглощается термоэлектрическимохладителем 2. Работа термоэлектрического охладителя 2 делитсяна два такта, В первом такте сигнал от термоэлектрического охладителя 2 поступает через переключатель 3 на усилитель ч переменноготока и через переключатель .5 на генератор 6 импульсов, Во втором тактевход и выход усилителя ч переменного тока через переключатели 3 и 5замыкаются на общую цепь, корректируя тем самым усилитель ч переменного тока путем разряда входныхи выходных конденсаторов, Одновременно подается разрешающий сигнална генератор 6 импульсов, Последнийгенерирует импульс с. вольтсекунднойплощадью, зависящей от уровня выходного сигнала термоэлектрического охладителя 2 в первом такте, Полученный сигнал Формируется формирователем 7 и поступает на охладитель 2,Протекающие физические процессыописываются следующими математическими выражениями,Количество тепла 1 , выделившееся в течение двух тактов Т 1 и Травноформула изобретения где- действующее значение тока че"рез нагревательВ - сопротивление нагревателя,Количество тепла,О , поглощенное термоэлектрическим охладителем в течение второго такта равно2 П где- величина тока через охладитель0УТ - длительность импульса токаохладителя во втором такте;П -, коэффициент Пельтье.Так как в состоянии равновесия Я =(, можно записать-1 ЧТ 1+Г); ЮСледовательно, в качестве информативного параметра выходного сигнала можно использовать как длитель" ность охлаждающего импульса, так и его амплитуду.Если в качестве генератора 6 импульсов испольэовать преобразователь напряжения в длительность импульса, то выходным параметром преобразователя будет длительность ймпульса, пропорциональная квадрату действующего значения входного сигнала.Для обеспечения малой паразитной З 0 амплитудой модуляции охлаждающих импульсов формирователь 7 может быть выполнен в виде последовательно соединенных генератора 11 тока и ключа 12 (фиг, 3), Ток, протекающий че рез охладитель 2, в этом случае не будет зависеть от электрических параметров охладителя 2 (, сопротивления, термо-ЭДС). 559 6Если генератор 6 импульсов выполнить в виде последовательно соединен.ных запоминающего блока 9 и ключа 1 О(фиг, 2), то выходные импульсы генератора при постоянной длительности .будут иметь амплитудную модуляцию,. Предлагаемое устройство имеет более широкий, по сравнению с известным, диапазон что объясняется отсутствием в его входной цепи коммутаци"онных элементов, которые резко ограничивают частотный диапазон измеряемых сигналов. Устройство для измерения действующего значения напряжения, содержащее нагреватель и термоэлектрический охладитель, установленные втепловом контакте между собой, усилитель и блок управления, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, в неговведены два переключателя, генераторимпульсов, выход которого через формирователь соединен с охладителеми с замкнутым контактом первого пе"реключателя, разомкнутый контакткоторого подсоединен к общей шине,переключающий контакт через усилительподключен к переключающему контактувторого переключателя , разомкнутый контакт которого подключен к об"щей шине, а замкнутый - к генератору импульсов, причем блок управления подключен к управляющим входамгенератора импульсов и переключателей,983559 Составитель В,Г Техред И.Тепер а кто иколай акаэатент , г. жгород, ул. роектная,лиал ираж ВНИИПИ Государственного к йо делам изобретений и 113035 Иосква, Ж, Рауьцов Корректор Н,Буряк одписное митета СССР ткрытий ская наб., д. 1/5