Цифровой вольтметр действующего значения переменного напряжения

О П И С А Н И Е 343226

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 10.V1.1970 (¹ 1448461/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.Ч1.1972, Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 17ХИ.1972

M. Кл. G 01г 19126

Комитет по делам изооретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 621.317.725(088.8) Авторы изобретения В. H. Пантелеев, A. Г. Рыжевский, В. М. Шляндин и Л. H. Чеботарева

Заявитель

Пензенский политехнический институт

ЦИФРОВОЙ ВОЛЪТМЕТР ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известны цифровые вольтметры действующего значения переменного напряжения, содержащие два последовательно включенных 5 интегратора, сравнивающее устройство, триггер, связанный через ключ со входом первого интегратора, блок управления, блок извлечения корня и измеритель интервалов вре= мени. 10

Предлагаемый цифровой вольтметр отличается от известных тем, что он снабжен дополнительным интегратором, включенным между первыми двумя, вторым ключом и вторым сравнивающим устройством, входы 15 которого соединены с выходом первого интегратора и шиной нулевого потенциала, а выход — с триггером, подключенным к управляющему входу второго ключа, соединенного с выходом дополнительного интегратора и с шиной нулевого потенциала.

Эти отличия позволяют повысить точность измерения.

На чертеже показана блок-схема описываемого вольтметра, содержащего блок управ- 25 ления 1, сравнивающие устройства 2 и 8, триггер 4, ключи 5, 6, интеграторы 7, 8, 9, блок 10 извлечения корня и измеритель 11 интервалов времени, Вольтметр работает следующим образом. 30

Измеряемое напряжение одновременно полается на блок управления 1 и сравнивающее устройство 2. В момент начала полупериода, например, положительного, блок управления выдает сигнал на правый (по схеме) вход триггера 4, сигнал с выхода которого закрывает ключ 5, вследствие чего на вход интегратора 7 поступает отрицательное напряжение — Uo. На выходе интегратора 7 формируется .положительное линейно возрастающее напряжение, по достижении которым значения измеряемого напряжения U„„сраанивающее устройство 2 вырабатывает импульс, перебрасывающий триггер 4. К этому моменту напряжение на выходе интегратора

7 достигает значения Uy —— К111 = Ui, т. е.

U> — мгновенное значение напряжения в конце интервала времени t1. Напряжение

U7 далее интегрируется интегратором 8, напряжение на выходе которого за время t> достигает значения Уа — — 1C t, = U, т. е. оно пропорционально квадрату мгновенного значения U> измеряемого напряжения. Наконец, напряжение Уа поступает на интегратор 9, на выходе которого по окончании интервала г1 напряжение достигает значения Ь9=Кз1 =

=U 1, т. е. значение напряжения U9 по окончании интервала t< пропорционально у частку площади фигуры, образованной

343226

Составитель В. Скоморохов

Техред Т. Ускова

Редактор С. Хейфиц

Корректор Т. Гревцова

Заказ 2175714 Изд № 922 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прн Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 квадратами мгновенных значений измеряемого напряжения в реальном масштабе времени, ограниченном длительностью интервала t, как известно, площадь такой фигуры пропорциональна квадрату действующего значения измеряемого напряжения.

После переключения триггера 4 открываются ключи 5 и б, на вход интегратора 7 поступает положительное напряжение +U>, и выходное напряжение интегратора U7 уменьшается до нуля. При этом ключом б разряжается интегратор 8, а напряжение на выходе интегратора 9 остается неизменным.

Время разряда интегратора 7 до нуля также равно 4. При U7 0 сравнивающее устройство 8 вновь переключает триггер 4, и формируется новый импульс опорного напряжения с амплитудой U2 и длительностью

В результате этого напряжение на выходе интегратора 9 повышается на величину, пропорциональную произведению U 32. Затем интеграторы 7 и 8 вновь разряжаются и т. д.

За время, равное полупериоду измеряемого напряжения, выходное напряжение интегратора 9 достигнет величины, пропорциональной действующему значению измеряемого напряжения за полупериод, При симметричной форме измеряемого напряжения эта величина с учетом частоты измеряемого напряжен ия пропорциональна его действующему значению.

С началом следующего полупериода блок управления 1 выдает на триггер 4 сигнал, приводящий к открыванию ключа 6, т. е. разряду интегратора 8 до нуля. Одновременно блок 10 осуществляет преобразование значения выходного напряжения интегратора 9 в интервал времени, пропорциональный квадратному корню из этого значения (например,,подачей на вход интегратора линейно изменяющегося напряжения) . Выходной интервал времени измеряется блоком 11.

Зависимость результата измерения от частоты измеряемого напряжения может быть учтена при извлечении квадратного корня

10 или при других преобразованиях.

Благодаря ациклическому режиму работы формирователя опорного линейно изменяющегося напряжения — интегратора 5, повышается точность измерения за счет повыше15 ния частоты квантования измеряемого напряжения во времени.

Предмет изобретения

Цифровой вольтметр действующего значения переменного напряжения, содержащйй два последовательно включенных интегратора, сравнивающее устройство, триггер, связанный через ключ со входом первого ингегратора, блок управления, блок извлечения

25 корня "и измеритель интервалов времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен дополнительным интегратором, включенным между первыми двумя, вторым ключом и вторым сравнивающим

З0 устройством, входы которого соединены с выходом первого интегратора и с шиной нулевого потенциала, а выход — с триггером, подключенным к управляющему входу второго ключа, соединенного с выходом дополнительного интегратора и с шиной нулевого потенциала.