Измеритель отношения переменных напряжений

Союз Советскни

Социалистических

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27,0 1.81 (2! ) 3241408l18-21 с присоединением заявки №(23) ПриоритетОпублнковано 23.08.82. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 26.08.82 (5l)M. Кл.

О 01 фЬоудвротвеный комитет

cccs во делом изобретений к открытий (53).УДК 621.

° 3 17.7(088.8) В. Н. Афанасьев И. A. Подлиск А. Б. Селибер и В. И. Соколов (72) Авторы изобретения

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф., М. А. Бонч-Бруевича (7I) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ПЕРЕМЕН ЫХ

НАПР ЯЖЕНИ A

Изобретение относится к радио- и электраизмерениям и может быть использовано при автоматизации процессов измерения, в частности цля измерения коэффициентов передачи различных устройств

5 на переменном токе. . Известен измеритель отношения переменных напряжений, соцержаший два канала, каждый из которых состоит из усилителя, выход одного иэ каналов через сум- >0 матор и усилитель обратной связи соеди» нен с управляюшими входами усилителей(1).

Недостатком устройства является погрешность, обусловленная неицентичностью регулирования обоих усилителей.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения отношения переменных напряжений, содержашее два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных сумматоров, усилителя с регулятором усиления, фильтра и детектора, выход первого канала подключен к инцикатору, выход второго канала — к усилителю своего же канала, выходы усилителей обоих каналов подключены к дифференциальному устройству, выход которого через фильтр выделения вспомогательно о сигнала и цетектор вспомоГательного сигнала подключен к усилителю первого канала, причем вторые выходы сумматоров лоцключены к источнику вспомогательного сигнала (2).

Недостатком устройства является тзецастаточная точность в широком цинамическом диапазоне входных напряжений, обусловленная нелинейностью вольт-амперной характеристики цетектора отношения.

Цель изобретения - повьпжние точности измерения.

Поставленная цель цостигается тем, что в устройство, соцержашее цва канала, подключенные к соответствующим вход ным шинам, первый из которых сосгоит из послецовательно соединенных суммагора, усилителя, фильтра первого измеря(2) 3 9535 емог nс:игнала, детектора, регулятора, усиления, выход которого подключен к управляюшему входу усилителя, второй канал состоит из последовательно соединенных сумматора, усилителя, фильтра опорного сигнала, индикатора, а также из последовательно соединенных фильтра второго измеряемого сигнала, детектора и регулятора усиления, другой вход которого подключен к источнику опорного na««tp пряжения, выход его подключен к управляюшему входу усилителя, введены усилитель опорного сигнала с регулятором усиления и фильтр опорного сигнала, причем выход источника опорного напряжения подключен через усилитель опорного сигнала к входам сумматоров и непосредственно к другому входу регулятора усиле- ния первого канала, выход усилителя этого же канала подключен через фильтр опорного сигнала к регулятору усиления опорного сигнала, а выход усилителя второго канала подключен к фильтру второго, измеряемого сигнала этого же канала.

На чертеже показана блок-схема устройс тва.

Изверитель отношения переменных напряжений содержит источник 1 опорного напряжения, усилитель 2 опорного сигнала с регулятором 3 усиления, сумматоры

4 и 5, усилители 6 и 7 с регуляторами

8 и 9, фильтры 10 и 11 опорного сигнала, фильтры 12 и 13 второго и первого измеряемых сигналов, детекторы 14 и

15, индикатор 16 отношения.

Устройство работает следуюшим обра35 зом.

Измеряемые переменные напряжения псступают в сумматоры 4 и 5 одновременно с сигналам источника 1 опорного постоянного напряжения, усиленного в усили40 теле 2 опорного сигнала, с выходов сумматоров 4 и 5 сигналы поступают на усилители 6 и 7, с выхода которых сигнал поступает на фильтры, где переменная составляющая сигнала выделяется фильт45 рами 12 и 13, детектируется детекторами 14 и 15. Затем продетектированный сигнал поступает на регуляторы усиления

8 и 9, которые устанавливают коэффициенты передачи усилителей 6 и 7 таким:>p образом чтобы на входах детекторов 14 и 15 уровни сигналов поддерживались по-, стоянной величины и равной между собой, при етом козффициенты передачи усилителей 6 и 7 обратно пропорциональны входЫ ным (измеряемым) напряжениям, следовательно:

14„ „= 2К2- сО В, (1) 80 4 где U u U < - напряжения измеряемых сигналов .на входе усилителей 6 и 7е

К, и К - коэффициенты передачи усилителей 6 и 7 при воздействии на них сигналов U„è 02 соответственно.

Это условие выполняется за счет подачи в схемы сравнения регуляторов 8 и

9 усиления опорного постоянного на гряжения от дополнительного выхода источника

1, следовательно

Так как в усилителе одновременно с сигналами U и U2 усиливается сигнал источника 1 опорного постоянного напряжения, равный на входе усилителей 6 и 7.

0о, то на выходе фильтров 10 и 11 опс» рного сигнала получим:

Ол о 1 (3)

02 0 2 3 где 0о, и 0o2- напРЯжение опоРного си нала на выходе фильтров

10 и 11 соответственно.

В связи с тем, что сигнал фильтра 11 поступает на регулятор 3 усиления усилителя 2 опорного сигнала козффидиент пе« редачи. которого устанавливается таким образом, чтобы напряжение 0о2на выходе фильтра 11 поддерживалось постоянной величины, следовательно

U -U К -Canst,-a (4)

Тогда получаем из (3) с учетом (4): л ол Оол

2 02 (5) . Заменяя отношение коэффициентов пере дачи К „ /К < в (2), получим: (ол „, !

T.å. отношение переменных напряжений

U2 и U пропорционально постоянному напряжению на выходе фильтра 10 опорного сигнала.

Индикатором может быть любой прибор измеряюший постоянное напряжение.

При выполнении условия (1) на выходах, усилителей 6 и 7 и, следовательно, на входах детекторов 14 и 15 уровень сигнала поддерживается постоянным, что снижает погрешность детектирования в широком динамическом диапазоне уровней входных напряжений Бл и U2, обусловленную нелинейность ВАХ детекторов.

5 083880 6

Ф о м у л а и з о б р е т е н и .я гулятором усиления и фильтр опорного

Измеритель отношения переменных на сигпала, причем samoa источника опорп. о ор л пего прядений, содержаший два канала, подклк> напряжения подключен через усилитель ченные к соответствуюшим входным BIHHBM опорного сигнала к входам сумматоров и первый из которых состсыт из последова- > непосредственно к другому входу регулятельно соединенных сумматора, усилите- тора усиления первого канала, выход усиля, фильтра первого измеряемого сигнала, лителя этого же канала подключен через детектора, регулятора усиления, shlxoa фильтр опорного сигнала к регулятору которого подключен к управляющему o- усиления опорного сигала, à выход усиду усилителя, второй канал состоит из Bo- g лителя второго канала подключен к фильтследовательно сое диненных сумматора ру второго измеряемого сигнала этого же усилителя, фильтра опорного сигнала, ин- канала. дикатора, а также из последовательно Источники информ адни, соединенных фильтра второго измеряемо принятые во внимание llpH экспертизе го сигнала, детектора и регулятора уси- д 1. Жнлинскас Р.-П. П. Измерители ления, другой ывход которого подключен отношения и их применение в радиоизмеЮ к источнику опорного напряжения, выход . рительной технике. М., Советское рацио, его подключей к управляюшему sxogy уси- 1975, с. ЗЗ. лителя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, 2. Авторское свидетельство СССР что, с делью повышения точнссти, в него М 653569, кл. G 0 1 R 19/ 10, введены усилитель опорного сигнала с ре- 08.12.74.

Составитель Г. Ястребова

Редактор А. Козориз Техред Т.Фанта Корректор . Бутяга

Я т

Заказ 6271/74 Тираж 717 По цписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4