Устройство для измерения напряжения

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социалистическик

Республик

<1>911346 м .. Ф м .I г (61) Дополнительное к авт. свид-еу (22} Заявлено 200380 (21) 2896468/18 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 070382. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания р7р382 (51)М Кл з

G R 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (сЗ) УДК 621.317.7 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Е.Н. Рузаев и .В. Муравьев

Научно-исследовательский институт электро йнтрос)<опии : 1 при Томском ордена Октябрьской Революции дена. Трудового )

Красного Знамени политехническом институте им. С М.КирОва (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

15

25

Э

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для точных измерений постоянного и переменного напряжения.

Известно устройство для измерения постоянного и переменного напряжения, содержащее аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, сравнивающий блок, в котором происходит коррекция результата последующего измерения с помощью результата предыдущего измерения путем проведения ряда измерений (1).

Недостатком этого устройства яв ляются значительные затраты времени на одно измерение.

Известно также устройство для измерения переменного и постоянного напряжения, содержащее последовательно соединенные входной блок, делитель напряжения, ключ, аналогоцифровой преобразователь, арифметический блок и индикатор, причем арифметический блок соединен с блоком управления и делителем, выход которого через преобразователь переменного напряжения в постояноое соединен с ключем, а другой выход блока управлений подключен к делителю напряжения (2).

Однако известное устройство устраняет лишь аддитивную составляющую автокоррелированной погрешности. Мультипликативная составляющая полностью входит в погрешность результата измерения °

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в усторойство для измерения напряжения, содержащее согласующий блок, выход которого подключен к первому входу делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом ключа, и через преобразователь переменного напряжения в постоянное с вторым входом ключа, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к первому входу арифметического блока, первый выход которого соединен с вторым входом делителя напряжения, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к втррому входу арифметического блока, выход которого подключен к индикатору, введены переключатель, дополнительный делитель напряжения и источник опорного напряжения, выход которого

911346 через дополнительный делитель напряжения соединен с первым входом переключателя, второй вход которого подключен к входной клемме устройства, а выход - к согласующему блоку, третий вход переключателя 5 соединен с третьми выходом блока управления, а третий выход арифметического блока соединен с вторым входом дополнительного делителя напряжения. 10

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения напряжения.

Устройство содержит переключатель

1, согласующий блок 2, делитель 3 15 напряжения, преобразователь. 4 пере- менного напряжения в постоянное, ключ 5, аналого-цифровой преобразователь 6, арифметический блок 7, индикатор 8, блок 9 управления, 2р источник 10 опорного напряжения, дополнительный делитель ll напряжения.

Устройство работает в три такта.

В первом такте на вход измеритель-25 ного устройства, измерительный тракт которого характеризуется в исходном состоянии коэффициентом передачи, Равным 1, и погРешностью 8п поДаетсЯ напряжение Ох.

В течение первого такта измерения измеряемое напряжение U поступающее через переключатель 1, входным блоком 2 приводится к стандартному уровню.и подается на делитель 3 напряжения, управляемый кодом, коэффициент передачи которого установлен равным единице. С выхода делителя 3 напряжение подается че- 4О рез ключ 5, если измеряется постоянное напряжение, или через преобразователь 4 переменного напряжения в постоянное и ключ 5, если измеряется переменное напряжение, на аналого-цифровой .преобразователь 6. С 45 выхода аналого-цифрового преобразователя цифровой код измеренного напряжения 0» (1 + О ) подается в арифметический блок 7, где он;запоминается и вычисляется величина - » 50 код которой используется для управления делителем 3.

Коэффициент передачи измеритель ого тракта устанавливается равным и в этом случае изме- 55

1 рительный тракт характеризуется уже погрешностью 8< . Bo втором такте на вход измерительного устройства еще раз подается напряжение 0„, а результат измерения равен

"т » -.Ю.-Зд (< ")>=

В арифметическом блоке 7 производят операцию перемножения результатов65

I измерений первого и второго тактов.

Полученное произведение имеет вид

UA = V4 UE = О» (1 + 8л) л W - U,(hick) .

1с Я

Код данного проиведения идет на формирование тестового напряжения источником 10 опорного напряжения, 1естовое напряжение имеет вид

Uq = Пл(1 + 0i ) (1 + о) где Яо — погрешность выдачи тестового напряжения, так как дополнительный делитель 11 не идеальный.

В третьем такте на вход измерительного устройства, коэффициент передачи которого такой же как и во втором такте, подается сформированное тестовое напряжение и результат третьего такта можно представить в виде

UQ=О,р f gg+ q. (и -62)(Пл ВаИ где 5 — дополнительная погрешность ассиметриии измерительного тракта, обусловленная разной реакцией его на постоянное и переменное напряжение (если Пх — постоянное напряжение, Ba = 0). (@ @(пл=дй)й Я 1 (ь8й (л+Оо)(п да) цх О+ s) - и+

На индикацию выводится величина, полученная в арифметическом блоке 7 и Оа,. Ох(4лй 4+Юл )Ь (П g ПлВ, 4л,л) и х ,х, (и. е) (4л а

Погрешность современных кодоуправляемых.резистивиых делихелей составляет 0,0005Ъ, что Позволяет .осуществлятьвыдачу тестовых напряжений с погрешностью примерно такого же порядка. Величина погрешности ассиметрии измерительного тракта определяется в основном погрешностью преобразователя переменного напряжения в постоянное. Предлагаемое, устройство может измерять переменное напряжение с точностью до 0,01%> что дает выигрыш по точности по сравнению с существующими цифровыми вольтметрами.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжения, содержащее согласующий блок, выход которого подключен к первому входу делителя напряжения, выход которого .соединен с первым входом ключа, и через преобразователь переменного напряжения в постоянное с вторым входом ключа, выход которого через аналого-цифровой преобра911346

Составитель Н.Чистякова

Редактор Н.данкулич Техред М.Тепер КорректоР М.демчик

Заказ 1114/32 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 зователь подключен к первому входу арифметического блока, первый выход которого соединен с вторым входом делителя напряжения, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к второму входу арифметического .блока, выход которого подключен к индикато ру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности !О измерения, в него введены переключатель, дополнительный делитель напряжения и источник опорного напряжения, выход которого через дополнительный делитель напряжения соединен с первйм входом переключателя, второй вход которого подключен к входной клемме устройства,а выход — к согласующему блоку, третий вход переключателя соединен с третьим выходом блока уйравления, а третий выход арифметического блока соединен с вторым входом дополнительного делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 219290, кл. G 01 R .19/25, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

789782, кл. G 01 R 19/00, 1978 (прототип).