Способ цифрового интегрирующего измерения постоянного напряжения

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик (11) 468371

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 04.04.73 (21)1902629/18 10 (61) М. Кл. с присоединением заявки №

Н 03к 13/20

G 06 j 3/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

llo делам изооретений н открытий (32) Приоритет

Опубликовано 25 04 75 Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 30.055.75 (У) УДК 621.317.7 (088.8 ) Э. К. Шахов, В. М. Шляндин, Ю. В. Шишков и В. Г. Овчинников (72) Авторы изобретения

Г

Г !

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ 11ИФРОВОГО ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ИЗМЕРЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

)1 111 — ОР (2) Т„+ Т2 =Т = сот $1 или (u„-опт„= (u,- uÄ), 1 + 2

25

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике.

Известен способ цифрового измерения постоянного напряжения, основанный на промежуточном преобразовании напряжения в широтно-импульсно-модулированный cd YGJI, состоит В формировании двух развертываыших напряжений U It)= — (U 0 )t u

О Х

О, )= =. ) о. ) и) соответстенно в течение интервалов времени Т и Т (где сь — постоянная время1 „2 задающей цепи интегратора; V> и 1/О- измеряемое и опорное напряжения, соответствен- 15 но). i.роцесс преобразования описывается системой уравнений:

Совместное решение уравнений дает функцию преобразования вида (Т вЂ” 1 ) = Т

Ч

Точность измерения сигналов малых уров-о ней по известному способу снижается при наличии в развертывающем напряжении шумовой составляюшей, при этом появляется

"быстрая нестабильность" (быстрый дрейф) цифрового отсчета. Появление "быстрой нестабильности" обусловлено разбросом моментов равенства развертывающего и опорного напряжений, cpf.ëHåêâàäðàòè÷íoå значение которого определяется дисперсией шумовой составляющей. Значение "быстрой нестабильности",может превысить погрешность квантования, величина которой определяется периодом следования импульсов образцовой частоты. Это обуславливает предельно допустимую погрешность квантования входного сигнала, т, е, предельную точность измерения. При этом суммирование большого количества значений измеряемых интервалов не уменьшает погрешности квантования, которая суммируется и в результате остается равной пог; шности измерения одиночного интервала.

46й 3 "/1 з 4

11ель изобретения - повышение точно- где д<АЬ - разность значений Vg и Ч0 сти измерения. дЭ=- 00- значение Uр г, соответствующее

З,о д„т, ается тем, что перек,ч, -Т 0- Осрт ние в. да развертывающего напряжения шагу квантования (Т - период образцовой о производят в момент прихода первого импуль- 5 частоты) са образцовой частоты после равенства раз- При выполнении условия дЦ, дЬМ вертываюшего и опорного напряжений, период о 0 следования импульсов образцовой частоты значение ОосрТ коРРектиРУетсЯ на вели« выбиРают большим среднеквадратичного зна- чину д, что вызывает изменение значения разброса моментов равенства развер- 10 тывающего и опорного напряжений и сумми- чениЯ и знака Д . Далее пРоцесс коррекру т значения бо шого ко,чества резу ции цик "чески ПОВТОРЯетсЯ и может быть татов одиночных преобразований. описан следующим выражением:

Предлагаемый способ иллюстрируется (, 1 2l д+ + Г (д,Д, Г.л -11 чертежом, где CL — выходное напряжение 1б .+ \ Х 0 г / " . " Э о " б=О 0 генератора образцовой частоты; б — выходное напряжение задатчика времени преоб- После упрощения разования ШИМ-преобразователя; в - напря- ц жение на выходе интегратора; г — выходное <Т 0 0 (7fL )=+Th3 напряжение IIiNM-преобразователя.

Измерения по данному способу проводят (7„„- Д=пД следующим образом: переключение вида раз- =0 0 вертывающего напряжения производят не в аким образом, относительная погрешность мом т равенства развертывающего и опор- квантованиЯ при сУммиРовании значений П н :зпряжений, а в момент прихода пер- 25 преобразований Уменьшается в раз (абво. 1 осле равенства импульса образцовой солютная погрешность суммарного результач:!. r,>ты (см. фиг. а, в). та не превышает погрешности квантования

Сигнал после ШИМ-преобразования одного преобразования) . (см. фиг. а, г) содержит целое число пери- Предм едмет из обретени адов образцовой частоты. 30 ретения

Условие соответствия результирующего

Способ цифрового интег и его из рения постоянного напряжения, основанный сигнала измеряемому при ШИМ-преобразо0aHHH HMeeT BHa: (V -u )at = О, а т на промржуточном и еоб азов о

5 () х ()ср ) ной интервал с последующим преобразова при суммировании результатов д, преобра- HmeM его в код путем заполнения импульса зований и, Т

36 ми образцовой частоты и формировании двух

Qcp7

Г -Ц 1at,=-О развертывающих напряжений, о т л и ч а =0 0 ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, переключение вида т-т д 1 — среднее значение Развертывающего напряжения производят в ср — т о 0 момент и ихо пе вог опорного напряжения за период преобразования т ак как ц является в предОср

Т ющего и опорного напряжений, период слелагаемом способе квантованной величиной, дования импульсов образцовой частоты выто уравнение одного преобразования прини- бирают большим среднеквадратичного

45 тичного зна мает вид чення разброса моментов равенства разввроЧ тывающего и опорнсе о напряжений и сумSN uo 71 =+ $>« мируют значения большого количества ре

0 " Р зультатов одиночных преобразований.