HU195010B - Digital apparatus for measuring r.m.s. value of alternating voltage - Google Patents
Digital apparatus for measuring r.m.s. value of alternating voltage Download PDFInfo
- Publication number
- HU195010B HU195010B HU852172A HU217285A HU195010B HU 195010 B HU195010 B HU 195010B HU 852172 A HU852172 A HU 852172A HU 217285 A HU217285 A HU 217285A HU 195010 B HU195010 B HU 195010B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- voltage
- input
- amplifier
- output
- switch
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
- G01R19/255—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques using analogue/digital converters of the type with counting of pulses during a period of time proportional to voltage or current, delivered by a pulse generator with fixed frequency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Description
A találmány tárgya digitális váltakozófeszültség effektív értékmérő berendezés.
Digitális váltakozófeszültség effektív értékmérő berendezéseknél a legfontosabb követelmény, amelyet egy ilyen mérőberendezéssel szemben támasztanak a nagy pontosság. A nagy pontosság eléréséhez egy igen hatásos tényezőt jelent a digitális feszültségmérők átalakítási tényezőjének multiplikációs korrekciója, ahol egy különleges vizsgálófeszültség segítségével kiszámolnak egy korrekciós tényezőt, amelyet azután váltakozó feszültség mérésénél a íeszültségmérőhöz tartozó számítógép segítségével figyelembe vesznek. * 1 ' Az ismert digitális váltakozófeszültség effektív értékmérő berendezések a következő elemek soros kapcsolásából vannak kialakítva: váltakozófeszüitségü erősítő, a váltako/.óíeszültség effektív értékét egyenfeszültségűé alakító átalakító, analóg-digitál átalakító, digitális számítógép, továbbá egy vizsgáló feszültséget előállító váltakozófeszüitségü generátor. Ilyen felépítésű berendezéseket ismertet például a Hewlett-Packard Journal az 1983. 2. számában, valamint ilyet ír le Jack P. Trautman, Lowrence A. Des-Jardin a «Hordozható, olcsó, jó minőségű digitális multimétere ismertetésénél.
Ebben a feszültségmérö berendezésben az átalakítási tényező korrekciója úgy történik, hogy előre megadott nagyságú vizsgálófeszültséget kapcsolnak a feszültségmérö bemenetére. Ezt a feszültséget megmérik, és a korrekciós tényező a tényleges vizsgálófeszültség és a mért vizsgálófeszültség arányából adódik. Váltakozófeszültség mérésénél ezt a tényezőt a váltakozófeszültség értékének és ennek a korrekciós tényezőnek a szorzásával veszi figyelembe a számítógép. Ezáltal lehetséges az, hogy a feszültségmérés során jelentkező egyik fő hibaforrást kiküszöböljük. Egy további hiba abból adódik, hogy a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító karakterisztikája nem lineáris. Ezt a hibát a konstans vizsgálófeszültség nem küszöböli ki.
A nemlinearitás következtében fellépő hibái csökkentendő egy, a mérendő feszültséghez értékében közeleső feszültséget kell vizsgálófeszültségként kiválasztani.
Egy másik ismert digitális váltakozófeszültség effektív értékmérő berendezés, amelyet a 606207 sz. SU szerzői tanúsítvány ismertet, úgy van kialakítva, hogy a nemlinearitás következtében fellépő mérési hibákat szintén kiküszöböli. Ez a feszültségmérő berendezés sorosan kapcsolt váltakozófeszültségű erősítőt, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakítót, analóg-digitál számítógépet, továbbá analóg tárolót és kapcsolókat tartalmaz. Ez a feszültségmérő berendezés két szakaszban működik. Az első szakaszban'a mért váltakozófeszültséget átalakítja egyenfeszültséggé, a 2 második szakaszban pedig azt az egyenfeszültséget egy egyen-váltó átalakítóval alakítja át a vizsgálófeszültséggé. A vizsgálófeszüitség van azután a digitális feszültségmérő bemenetére csatlakoztatva és egyenfeszültséggé alakítva. Az analóg-digitál számítógépben kerül kiszámításra a korrekciós tényező, amely a vizsgálófeszültség képzéséhez felhasznált egyenfeszültség aránya ahhoz az egyenfeszültséghez, amelyet a vizsgálófeszültség átalakításával nyertünk. A mérés eredményét az analóg-digitál számítógép adja ki, amely a mérendő váltakozófeszültség átalakításával kapott egyenfeszültséget szorozza meg a korrekciós tényezővel.
Mivel a vizsgálófeszültség e fent ismertetett feszültségmérő berendezésben a mérendő feszültséggel arányos, azaz nagyságrendileg a mérendő feszültséggel egyezik meg, a nemlinearitásból származó hiba valóban jelentős mértékben csökken, mégpedig annál jobban, minél inkább megközelíti a vizsgálófeszültség a mérendő feszültséget.
A fent ismertetett feszültségmérö berendezésben az átalakítási tényező azonban csak egyetlen frekvenciánál korrigálható, mégpedig annál a frekvenciánál, amely a vizsgálófeszültség frekvenciájának felel meg. A szélessávú váltakozófeszültség effektív értékmérő berendezéseknek, amelyek egészen 100 MHz-ig működnek, a korlátozott pontosság annak a váltóáramú erősítőnek a frekvenciahibájából fakad, amely a feszültségmérö kapcsoláshoz tartozik.
Annak érdekében azonban, hogy a váltakozófeszültségü erősítő frekvenciahibája csökkenjen, a vizsgálófeszültséget is ugyanolyan spektrális összetételűre kell előállítani, mint amilyen a mérendő feszültség spektrumképe. Ezt a célt szolgálja a vizsgálócsatorna.
Ismeretes egy olyan szélessávú váltakozófeszültségű erősítő, amely egy mérőcsatornát és egy vizsgálócsatornát tartalmaz. Mindegyik csatorna tartalmaz sorosan kapcsolt kapcsolót, váltakozófeszüitségü erősítőt, váltakozófeszültségből egyenfeszültséget előállító átalakítót, ahol a csatornakimenetek egy analóg számítógép bemenetére vannak csatlakoztatva, és a vizsgálócsatorna váltakozó feszültségű erősítőjének a kimenete feszűltségosztón keresztül van a mérőcsatorna kapcsolójának első bemenetével összekötve, amely mérőcsatorna második bemenete a vizsgálócsatorna kapcsolójának első bemenetével van összekapcsolva és a feszültségmérő bemenetét képezi. A vizsgálócsatorna második bemenete közös sínre van kapcsolva, gyakorlatilag le van földelve. Ez a berendezés van a 478258 sz. SU szerzői tanúsítványban ismertetve.
Ebben a feszültségmérő berendezésben a vizsgálófeszültséget a mérendő feszültségnek váltakozófeszültségű erősítőben történő erősítésével, majd azt követően feszültségosztó-2195010 val történő osztással állítjuk elő. így van biztosítva, hogy a vizsgálófeszültség spektrális képe megegyezzen a mérendő feszültség spektrumával. A korrekciós tényezőt az analóg számítógéppel számítjuk ki, és az nem más, mint annak az egyenfeszültségnek, amely a vizsgáló csatornában lévő erősítő kimenetén megjelenik, az aránya ahhoz az egyenfeszültséghez, amely a mérőcsatornában lévő vizsgálófeszültség átalakításával jön létre. Amikor a mérendő feszültséget a mérőcsatorna bemenetére kapcsoljuk, a korrekciós tényezőt ezt követően úgy határozzuk meg, hogy megszorozzuk azt a feszültséget azzal az egyenfeszültséggel, amely a mérőcsatornában lévő mérőátalakító kemenetén jön létre. Ezáltal lehetőség nyílik arra is a mérőcsatornában, hogy egyrészt a nemlinearitási hibákat, másrészt a frekvenciahibát csökkentsük. Ennél a feszültségmérő berendezésnél azonban nincs még figyelembevéve az a mérési hiba, amely a méró'csatornában lévő váltakozófeszültségből egyenfeszültséget előállító átalakítási hibájából adódik.
Ismeretes továbbá egy olyan, a váltakozófeszültség effektív értékét mérő berendezés, amely a“473958 sz. SU szerzői tanúsítványban van ismertetve, ahol az a hiba, amelyet a vizsgálócsatornában lévő, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító átalakítási hibája okoz, jelentősen le van csökkentve. Ez a feszültségmérő berendezés úgy van kialakítva, hogy tartalmaz egy mérőcsatornát és egy szövegcsatornát, és mindegyik csatorna sorosan kapcsolt kapcs’olót, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakítót tartalmaz, ahol a mérőcsatornában lévő átalakító bemenete az ugyanezen csatornában található váltakozó feszültségű erősítő kimenetére van kapcsolva, kimenete pedig egy analóg-digitál számítógép első bemenetére van csatlakoztatva, amelynek második bemenete a vizsgáló csatornában lévő, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító kimenetére van csatlakoztatva, és kimenete egy kijelző egységgel van összekötve. A vizsgálócsatornában lévő váltakozófeszültségű erősítő kimenete feszültségosztón keresztül van a mérőcsatornában lévő kapcsoló első bemenetével összekapcsolva, amely kapcsoló második bemenete a vizsgálócsatornában lévő kapcsoló első bemenetével van összekapcsolva és a digitális feszültségmérő bemenetét képezi. A méró'csatornában lévő váltakozó feszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító kimenete egy második feszültségosztóra van csatlakoztatva, amelynek kimenete egy kapcsoló első bemenetére van csatlakoztatva, amely kapcsoló második bemenete a vizsgálócsatornában lévő, a váltakozó feszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító bemenetére van csatlakoztatva. A feszültségmérő berendezés tartalmaz még egy vezérlő egységet, amelynek kimenetei a mérőcsatornában lévő, és a vizsgálócsatornában lévő kapcsoló, valamint az analóg-digitál számítógép vezérlő bemenetéivel vannak összekapcsolva.
Ennél a feszültségmérő berendezésnél a kapcsoló el van látva egy további harmadik bemenettel is, amely a vizsgálócsatornáb.in lévő váltakozó feszültségű erősítő kimenetével van összekapcsolva. Ezen kívül a vizsgáló csatornában lévő, a váltakozó feszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító bemenete egy kapcsolón keresztül vagy a váltakozó feszültségű erősítő kimenetével vagy pedig a második feszültségosztóval van összekapcsolva. A feszültségmérő berendezésben célszerűen elektronikus kapcsoló elemet alkalmazunk, mivel az elektromechanikus kapcsolók időállandói erre a célra általában nem megfelelők.
A találmány szerinti feszültségmérő berendezéssel egy olyan váltakozófeszültség effektív értékmérő berendezés kialakítását tűztük ki célul, amely azáltal, hogy a vízsgálócsatornában lévő erősítő kimenetén lévő váltakozófeszültséget és a második feszültségosztó kimenetén lévő egyenfeszültséget átkapcsolja, a vizsgálócsatornában lévő váltakozófeszültség effektív értékét átalakító átalakító bemenetén lehetőséget kínál arra, hogy a kapcsoló által előidézett hibát megszüntessük, és a digitális feszültségmérő pontosságát növeljük.
A találmány szerinti feszültségmérö berendezés tartalmaz tehát méröcsatornát és vizsgálócsatornát, ahol is mindegyik csatorna kapcsolót, a kapcsolóval sorosan kötött váltakozófeszültségű erősítőt, azokhoz csatlakoztatott, a váltakozó feszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakítót tartalmaz, és a mérőcsatornában lévő átalakító bemenete a váltakozó feszültségű erősítő kimenetére van csatlakoztatva, kimenete pedig egy számítógép első bemenetével van összekötve, amelynek a második bemenete a vizsgálócsatorná.ban lévő, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító kimenetével van összekapcsolva, kimenete pedig kijelző egységgel van összekötve, a vizsgálócsatornában lévő váltakozó feszültségű erősítő kimenete első feszültségosztón keresztül van a mérőcsatorna kapcsolójának első bemenetére csatlakoztatva, amelynek második bemenete a vizsgálóesatorna kapcsolójának első bemenetével van összekötve, és egy digitális feszültségmérő bemenetéként van kiképezve, továbbá a vizsgálócsatorna kapcsolójának második bemenete közös sínre van csatlakoztatva, míg a méröcsatornában lévő, a váltakozó feszültség effektív értékét egyenfeszültséggé átalakító átalakító kimenete a második feszültségosztó bemenetére van csatlakoztatva, amelynek kimenete a kapcsoló első bemenetével van összekötve, és második bemenete
-3195010 a vizsgálócsatornában lévő, a váltakozó feszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító második bemenetével van összekapcsolva, továbbá az effektív értékmérő berendezés tartalmaz egy vezérlő egységet, amelynek kimenetei egyrészt a mérőcsatornában és a vizsgálócsatornában lévő kapcsolókkal, másrészt a számítógép kapcsolójával van összekötve, amely úgy van a találmány szerint kiegészítve, hogy tartalmaz még egy integráló erősítőt, amelynek első bemenete a kapcsoló második bemenetével, második bemenete a vizsgálócsatorna váltakozó feszültségű erősítőjének a kimenetével van összekötve, míg kimenete ennek a váltakozó feszültségű erősítőnek a vezérlő bemenetére van csatlakoztatva, és a váltakozófeszültségű erősítő kimenete a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító bemenetével van összekötve.
A találmány szerinti váltakozófeszüitség effektív értékét mérő feszültségmérő berendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az
1. ábrán látható a találmány szerinti feszültségmérő blokkvázlata, a
2. ábrán látható az analóg-digitál számítógép integrátorának kimenetén megjelenő jelalak idődiagramja.
Az 1. ábrán látható tehát a találmány szerinti kialakított feszültségmérő berendezés blokkvázlata, amely tartalmaz egy 1 mérőcsatornát, amely 2 kapcsolót, a 2 kapcsolóval sorosan kapcsolt váltakozófeszültségű 3 erősítőt, valamint a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító 4 átalakítót tartalmaz. Az 1 mérőcsatornához hasonlóan van az 5 vizsgálócsatorna felépítve, azaz tartalmaz egy 6 kapcsolót, a 6 kapcsolóval sorosan kapcsolt váltakozófeszültségü 7 erősítőt és a váltakozó feszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító 8 átalakítót. A 7 erősítő kimenete első 9 feszültségosztón keresztül van a 2 kapcsoló első bemenetére csatlakoztatva, amely 2 kapcsoló második bemenete a 6 kapcsoló első bemenetével van összekötve, és egyúttal a feszűltségmérő berendezés bemenetét képezi. A 6 kapcsoló második bemenete a közös sínre, célszerűen földre van kapcsolva.
A váltakozófeszültségei egyenfeszültséggé alakító 4 átalakító kirnenete második 10 feszültségosztóra van csatlakoztatva, amelynek kimenete 11 kapcsoló első bemenetével van összekötve, amely 11 kapcsoló kimenete egy integráló 12 erősítő egyik bemenetére van csatlakoztatva, és az integráló 12 erősítő másik bemenete a 7 erősítő kimenetével van összekötve, kirnenete pedig a váltakozó feszültségű 7 erősítő vezérlő bemenetére van kapcsolva.
Ennél a példakénti kiviteli alaknál az integráló 12 erősítő 13 műveleti erősítőt, vala4 mint annak invertáló bemenete és kimenete közé kapcsolt 14 kondenzátort és az invertáló bemenetre csatlakoztatott 16 ellenállást, valamint a neminvertáló bemenetre csatlakoztatott 15 ellenállást foglalja magába. A 16 ellenálláson keresztül van a 13 műveleti erősítő a 7 erősítő kimenetére, a 16 ellenálláson keresztül pedig a földre kötve. A váltakozófeszültséget egyenfeszültséggé alakító 8 átalakító kimenete az analóg-digitál számítógép második bemenetére van csatlakoztatva, míg első bemenetére a váltakozófeszültséget egyenfeszültséggé alakító 4 átalakító kimenete van kapcsolva.
Ennél a példakénti kiviteli alaknál az analóg-digitál 17 számítógép tartalmaz egy 18 integrátort, amelynek kimenete 19 nullázó egységgel van összekapcsolva, bemenete pedig 20 kapcsolón keresztül képezi a 17 számítógép második bemenetét és 21 kapcsolón és 22 inverteren keresztül a 17 számítógép első bemenetét. A 18 integrátor bemenete 23 kapcsolón keresztül 24 referenciaíeszültség-generátorra van kapcsolva. A 18 integrátor tartalmaz egy 25 műveleti erősítőt, amelynek invertáló bemenetére van 26 ellenállás kötve és az invertáló 'bemenete és a kimenete közé 27 kondenzátor van kapcsolva, a neminvertáló bemenet pedig közös sínre, célszerűen a földre van kötve. Az analóg-digitál 17 számítógép tartalmaz még egy az időtartamot digitális kóddá alakító 28 átalakítót, amelynek egyik bemenete a 19 nullázó egységgel van összekapcsolva, és kimenete a 29 kijelző egységre van kötve.
A digitális feszültségmérő berendezéshez tartozik még egy 30 vezérlő egység, amelynek megfelelő kimenetei a 2 és 11 kapcsolók, valamint a 17 számítógép 20, 21 és 23 kapcsolójának, valamint a 28 átalakítónak a vezérlő bemenetéivel vannak összekötve.
A találmány szerinti digitális feszültségmérő berendezés két ütemben működik, mégpedig a kővetkezőképpen:
Az első ütemben a 2 és 6 kapcsolók I állásban vannak és a 11 kapcsoló nyitott állapotban van. A mérendő U feszültség a 6 kapcsolón keresztül a váltakozófeszültségű 7 erősítő bemenetére jut, a 7 erősítő a jelet felerősíti, és a felerősített jel a váltakozófeszültséget egyenfeszültséggé alakító 8 átalakító bemenetén jelenik meg. Mivel az integráló 12 erősítő első bemenete nulla potenciálon van, így a 7 erősítő kimenő feszültségének az egyenáramú komponense és ezzel együtt a 8 átalakító bemenő feszültsége is nulla. Ezért a 8 átalakító bemenetén lévő U| egyenfeszültség kizárólag a mért Ux feszültség effektív értékével lesz arányos, mégpedig a Következő összefüggés szerint:
Ui—ux · Κγ· (1 4-y?) · Ks · (ί 4-γβ) ahol
Κγ-Κβ a váttakozófeszültségü 7 erősítő névleges erősítési tényezője, illetőleg a 8 átalakító névleges átalakítási tényezője;
-4195010 γ7 és γβ a 7 erősítő szorzó-frekvencia-hibája, illetőleg a 8 erősítő szorzó, ill. frekvencíahibája.
A váltakozófeszültségű 7 erősítő kimenetéről a váltakozófeszültség az első 9 feszültségosztón és a 2 kapcsolón keresztül van, mint Uoi vizsgálófeszültség a váltakozófeszűltségű 3 erősítő bemenetére vezetve, ahol
UO1=UX-K7· (1+V7) -Ka ahol a képletben Kg az első 9 íeszültségosztó névleges átviteli tényezője. Ha figyelembe vesszük, hogy K9=l/K7, akkor az Űi mé8 röfeszültséghez tartozó U01 vizsgálófeszültség a frekvenciahibával arányos rész kivételével egymással megegyezik, és felírható, hogy
Uo, = Ux(l+y7)
Az összefüggésből látható, az is, hogy az Uor feszültség spektruma megfelel az Ux feszültség spektrumának.
A váltakozó feszültséget egyenfeszültséggé alakító 4 átalakító kimenetén lévő U2 feszültség pedig a kővetkezőképpen számolható:
U2—Uoi K3 (1 +73) K4 (1+v4) —
K3, K4, K9 a váltakozó feszültségű 3 erősítő, illetőleg a váltakozó feszültséget egyenfeszültséggé alakító 4 átalakító névleges erő- ; sítési tényezője, valamint a K9 az első 9 feszültségosztó névleges osztási tényezője;
UXK7 (I+V7)' Ka - K3( 1+V3) · Κ4(1+γ4) γ3 és γ4 a 3 erősítő szorzási (frekvencia) hibája és a 4 átalakító szorzóhibája.
!O Az analóg-digitál 17 számítógép az alábbi összefüggés alapján számolja ki a K01 korrekciós tényezőt:
Ko>=U,/Ü2= Ke (1 +γ8) /κ9 · K3 (1 +γ3) K4 (1 +γ4)
A második ütemben a 2 és 6 kapcsolók a II állásban vannak és a 11 kapcsoló zár. Az Ux mérőfeszültség ekkor a 2 kapcsolón keresztül a váltakozófeszültségű 3 erősítő bemenetére jut, és onnan a már felerősített jel van a váltakozó feszültséget egyenfeszültséggé alakító 4 átalakító bemenetére vezetve, amely ezt a feszültséget U3 egyeníeszültséggé alakítja, amely feszültség az alábbi képlet szerint határozható meg:
U3=Ux-K3(H-V3)-K4(1+v4)
Az U3 egyenfeszültséget a 10 feszültségosztó Kio osztási tényezővel leosztja, és a zárt 11 kapcsolón keresztül U02 vizsgáló feszültségként az integráló 12 erősítő bemenetére van vezetve. Az integráló 12 erősítő vezérli a váltakozóíeszültségü 7 erősítőt és annak egyenáramú üzemmódját oly módon változtatja meg, hogy az integráló 12 erősítő második bemenetén lévő egyenfeszültség és ezt követően a váltakozó feszültséget egvenfeszültséggé alakító 8 átalakító bemenetén lévő egyenfeszültség az integráló 12 erősítő első bemenetén lévő egyenfeszültséggel, azaz az Uo2 feszültséggel egyezzen meg. Mivel a váltakozóíeszültségü 7 erősítő a 6 kapcsolón keresztül össze van kapcsolva a közös sínnel, azaz a földdel, a váltakozófeszültséget egyenfeszültséggé alakító 8 átalakító bemenő netén csak a U02 egyenfeszültség van, amelyet a 8 átalakító a következő képlet alapján számítható U4 feszültséggé alakít át:
U4—Uo2‘ΚβΟ+Υβ) —' Ux · K3 (1 “F-Y3) Κ4(1+γ4) ‘Kio-KsU+Ys)
Az analóg-digitál 17 számítógép pedig az alábbi összefüggés alapján számolja ki a K02 korrekciós tényezőt: 50
K02=U3/U4 = 1/K10-K8(1+v8)
A korrigált mérési eredményt a K01 és K02 tényezők felhasználásával a következőképpen számítjuk ki:
Nx=U3-KorKo2=U,/K9'K,o 55
A fenti kifejezésből látható, hogy az alkalmazott korrekciónak köszönhetően a mérési eredmény nem tartalmazza a 3 és 7 erősítők, valamint a 4 és 8 átalakítók hibáit. A váltakozófeszültséget egyenfeszültséggé alakító θθ átalakító bemenetén létrejön a váltakozóáramú erősítő kimenetéről továbbított jel, és a 10 feszűltségosztó kimenetén megjelenő U02 egyenfeszültségű jel kommunikációja mégpedig minden további olyan járulékos hiba nélkül, amely a váltakozó feszültség effektív értékének mérési pontosságát befolyásolná.
Az analóg-digitál 17 számítógép ebben az esetben azon az elven van működtetve, hogy az egyenfeszültséget időtartománnyá alakítja kettősintegrálással. Ez azt jelenti, hogy ahogyan az a 2. ábrán láthaó is, a t0 időpontig a 20, 21 és 23 kapcsolók nyitva vannak. Az ábrán egyenként az abszcisszán az idő, az ordinátán pedig a 18 integrátor kimenő feszültsége van feltüntetve. A t0 időpillanatban a 20 kapcsoló egy, a 30 vezérlő egység által adott vezérlő jel hatására To időtartamig zár. A 18 integrátor 27 kondenzátora az alatt az idő alatt Ui feszültségre töltődik fel. Amikor a To időtartam letelt, ez az ábrán a t, időpillanatban történik, a 30 vezérlő egység által adott vezérlő jel nyitja a 20 kapcsolót és zárja a 21 kapcsolót. Az 5
-5195010
l.i2 feszültséget egy 22 inverteren keresztül — most már mint (—U2) feszültség — vezetjük a 18 integrátorra, és ez elvégzi a 27 kondenzátor kisütését. A l2 időpillanatban — akkor, amikor a 18 integrátoron a feszültség nulla lesz — működésbe lép a 19 nullázó egység és a 30 vezérlő egységen keresztül nyitja a 21 kapcsolót. Azt a T, időtartamot, amely alatt a 18 integrátor 27 kondenzátora kisül a következők alapján határozhatjuk meg:
T0.U,=T,-U2,
Tt=T0(U|/U2)
A fenti összefüggésből következik az is, hogy a Ti időtartam az első Kői korrekciós tényezővel arányos, azaz
T,=T0K01
A második ütemben a t3 időpillanatban egy, a 30 vezérlő egység által kiadott vezérlő jcire, szintén Tj időtartamra zár a 21 kapcsoló. A 18 integrátor 27 kondenzátora ekkor (—U3) feszültségre fog feltöltödni. A Ti időtartam lefutása ulán a t4 időpillanatban a 30 vezérlő egység által kibocsátott jel hatására a 21 kapcsoló nyit, a 20 kapcsoló pedig zár. Az U4 feszültség ily módon rájut a 18 integrátor bemenetére és kisüti a 27 kondenzátort. A t5 időpillanatban, mivel ekkor a 18 integrátor kimeneti feszült10 sége éppen nulla, működésbe lép a 19 nullázó egység, amely a 30 vezérlő egységen keresztül nyitja a 20 kapcsolót. Az a T2 időtartam, amely alatt a 18 integrátor 27 kondenzátora kisül, az alábbi képletek alapján számítható:
y , u =T * U
T2=T, (U3/U4) =T0(U,/U2) (U3/tí4)
Ezekből az összefüggésekből következik az is, hogy a T2 időtartam AK01 és a K02 tényezőkkel is arányos, mégpedig a következőképpen:
T2 = TűKoiKo2
A t6 időpillanatban a 21 kapcsoló a 30 vezérlő egységről érkező jel hatására a 21 kapcsolót T2 időtartamra lezárja. A 18 integrátor 27 kondenzátora ekkor (—U3) feszültségre fog feltöltődni. A T2 időtartam elteltével a 30 vezérlő egység a 21 kapcsolónak a t7 időpontban nyitó jelet ad, a 23 kapcsolót pedig lezárja. Ekkor az Uo feszültség a 24 referencia feszültség generátorról a 18 integrátor bemenetére jut és kisüti a 27 kondenzátort. A t8 időpillanatban a 18 integrátor kimenetén a feszültség megint nulla lesz, működésbe lép a 19 nullázó egység, és nyitja a 23 kapcsolót. Az a T3 időtartam, amelyben a 27 kondenzátor kisül, a kővetkező öszszefüggésből adódik:
T2U3=T3U0
T3 = T2(U3/U0) = (T0/Uo)-U3(U
Ebből látható, hogy a T3 időtartam az U3 feszültséggel és K01 és K02 tényezőkkel is arányos. A 28 átalakító a T3 időtartamot Nx—1',3 Kői Ko2 kóddá alakítja, amely a váltakozó feszültség effektív értékének korrigált mérési eredményét képezi, és a 30 vezérlő egységről érkező jel hatására a 29 kijelző egységbe kerül.
Á találmány szerinti berendezés széles frekvenciatartományban alkalmazható, így alkalmazási területe tág lehetőségeket nyújt, és műszerek vizsgálatánál is jól alkalmazható többek között a váltakozófeszültség effektív értékének igen nagy pontosságú meghatározásához.
Claims (1)
- SZABADALMI IGÉNYPONTDigitális váltakozófeszültség effektív értékmérő berendezés mérőcsatornával (1) és vizsgáló csatornával (5), ahol is mindegyik csatorna kapcsolót (2, 6), a kapcsolóval (2, 6) sorosan kötött váltakozóíeszültségü erősítőt (3, 7), azokhoz csatlakoztatott, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakítót (4, 8) tartalmaz, és a mérőcsatornában (1) lévő átalakító (4) bemenete a váltakozó feszültségű erősítő (3) kimenetére van csatlakoztatva, kimenete pedig egy számítógép (17) első bemenetével van összekötve, amelynek 6 (U3/U<)= (To/Uo) · U3 · K01 · K02 a második bemenete a vizsgálócsatornában (5) lévő, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé átalakító átalakító (8) kimenetével van összekapcsolva, kimeneté pedig kijelző egységgel (29) van összekötve, a vizsgálócsatornában (5) lévő váltakozófeszültségű erősítő (7) kimenete első feszültségosztón (9) keresztül van a mérőcsatorna (1) kapcsolójának (2) első bemenetére csatlakoztatva, amelynek második bemenete a vizsgálócsatorna (5) kapcsolójának (6) első bemenetével van összekötve, és egy digitális feszültségmérő bemenetéként van kiképezve, továbbá a vízsgálócsatorna kapcsolójának (6) második bemenete közös sínre van csatlakoztatva, míg a mérőcsatornában (1) lévő, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé átalakító átalakító (4) kimenete a második feszültségosztó (10) bemenetére van csatlakoztatva, amelynek kimenete a kapcsoló (11) első bemenetével van összekötve, és második bemenete a vizsgáló csatornában (5) lévő, a váltakozófeszültség effektív értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító (8) második bemenetével van összekapcsolva, továbbá az effektív értékmérő berendezés tartalmaz egy vezérlő egységet (30), amelynek kimenetei egyrészt a méröcsatornában (1) és a vizsgálócsatornában (5) lévő kapcsolókkal (2, 6), másrészt a számítógép (17) kapcsolójával (11) van-6195010 összekötve, azzal jellemezve, hogy tartalmaz még egy integráló erősitó't (12), amelynek első bemenete a kapcsoló (11) második bemenetével, második bemenete a vizsgálócsatorna (5) váltakozófeszültségű erősítőjének (7) a kimenetével van összekötve, míg ki12 menete ennek a váltakozófeszültségű erősítőnek (7) a vezérlő bemenetére van csatlakoztatva, és a váltakozófeszűltségű erősítő (7) kimenete a váltakozófeszültség efíektív 5 értékét egyenfeszültséggé alakító átalakító (8) bemenetével van összekötve.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/SU1985/000008 WO1986004425A1 (en) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Digital voltmeter for measuring the effective value of alternating voltage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT41134A HUT41134A (en) | 1987-03-30 |
| HU195010B true HU195010B (en) | 1988-03-28 |
Family
ID=21616888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU852172A HU195010B (en) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Digital apparatus for measuring r.m.s. value of alternating voltage |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH669674A5 (hu) |
| DE (1) | DE3590720T1 (hu) |
| FI (1) | FI863493A (hu) |
| GB (1) | GB2180354B (hu) |
| HU (1) | HU195010B (hu) |
| SE (1) | SE453538B (hu) |
| WO (1) | WO1986004425A1 (hu) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106707012B (zh) * | 2017-01-19 | 2023-04-18 | 深圳市高新投三江电子股份有限公司 | 交流信号采集电路 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3665305A (en) * | 1970-02-24 | 1972-05-23 | United Systems Corp | Analog to digital converter with automatic calibration |
| GB1481257A (en) * | 1974-09-18 | 1977-07-27 | Broken Hill Pty Co Ltd | Signal processing circuit |
| DE2615162C2 (de) * | 1976-04-07 | 1979-11-29 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Schaltungsanordnung zur Linearisierung der Ausgangssignale von Meßfühlern |
| DE3143669C2 (de) * | 1981-11-04 | 1983-09-22 | Rohde & Schwarz GmbH & Co KG, 8000 München | Schaltung zum Messen des Effektivwertes einer Wechselspannung |
-
1985
- 1985-01-25 GB GB08621310A patent/GB2180354B/en not_active Expired
- 1985-01-25 DE DE19853590720 patent/DE3590720T1/de not_active Ceased
- 1985-01-25 HU HU852172A patent/HU195010B/hu not_active IP Right Cessation
- 1985-01-25 WO PCT/SU1985/000008 patent/WO1986004425A1/ru active Application Filing
-
1986
- 1986-01-25 CH CH383386A patent/CH669674A5/de not_active IP Right Cessation
- 1986-08-28 FI FI863493A patent/FI863493A/fi not_active Application Discontinuation
- 1986-08-29 SE SE8603650A patent/SE453538B/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI863493A0 (fi) | 1986-08-28 |
| CH669674A5 (hu) | 1989-03-31 |
| SE453538B (sv) | 1988-02-08 |
| WO1986004425A1 (en) | 1986-07-31 |
| SE8603650L (sv) | 1986-08-29 |
| GB2180354B (en) | 1988-09-28 |
| HUT41134A (en) | 1987-03-30 |
| DE3590720T1 (hu) | 1987-01-29 |
| GB2180354A (en) | 1987-03-25 |
| SE8603650D0 (sv) | 1986-08-29 |
| GB8621310D0 (en) | 1986-10-15 |
| FI863493A (fi) | 1986-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5101206A (en) | Integrating analog to digital converter | |
| US4980634A (en) | Electric power measuring system | |
| CA2214241A1 (en) | Rms converter using digital filtering | |
| HU195010B (en) | Digital apparatus for measuring r.m.s. value of alternating voltage | |
| JPS5912619A (ja) | アナログ・デイジタル変換器の自動補正方法 | |
| Shapiro et al. | Thermal watt-transfer standard | |
| US4503544A (en) | Device for pulse measurement and conversion | |
| KR100189988B1 (ko) | 아날로그-디지탈 변환기의 특성 테스트 장치 | |
| RU2061231C1 (ru) | Способ определения концентрации газа при помощи датчика с нелинейной характеристикой | |
| SU970232A1 (ru) | Стробоскопический цифровой измеритель с коррекцией нелинейности преобразовател | |
| Ibbett et al. | A digital recording system for Fourier transform spectrometry | |
| JPS6158323A (ja) | デ−タ変換器の試験方法 | |
| GB2227381A (en) | Analogue to digital converters | |
| SU1619198A1 (ru) | Устройство дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников | |
| SU742810A1 (ru) | Измеритель отношени переменных напр жений | |
| RU2060544C1 (ru) | Устройство для извлечения квадратного корня | |
| Souders | A dynamic test method for high-resolution A/D converters | |
| RU2018136C1 (ru) | Измерительный преобразователь напряжения во временной интервал | |
| JPS5713814A (en) | Analog-to-digital converting circuit | |
| SU394829A1 (ru) | Впт g | |
| Barker | RMS measurement of low-frequency waveforms | |
| SU1409952A2 (ru) | Фазометр | |
| SU828101A1 (ru) | Преобразователь коэффициента мощностиВ КОд | |
| SU982192A1 (ru) | Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь | |
| SU623210A1 (ru) | Логарифмический аналого-цифровой функциональный преобразователь |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |