SU1196775A1 - Alternating voltage meter - Google Patents
Alternating voltage meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1196775A1 SU1196775A1 SU833620180A SU3620180A SU1196775A1 SU 1196775 A1 SU1196775 A1 SU 1196775A1 SU 833620180 A SU833620180 A SU 833620180A SU 3620180 A SU3620180 A SU 3620180A SU 1196775 A1 SU1196775 A1 SU 1196775A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- rectifier
- output
- operational amplifier
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее выпр митель, выполиеннь.1й в виде операционного усилител с диодиорезисторным мостом в обратной св зи , два плеча которого, образованные диодами, подключены к выходу операционного усилител , а два других плеча, образованных двум одинаковыми резисторами - к его инверсному входу, соединенному через третий резистор с одной из входных клемм устройства, друга входна клемма соединена с пр мым входом операционного усилител , каждое из соединений диода и резистора образует два выхода выпр мител , первый из которых подключен к измерителю среднего значени напр жени или тока, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и быстродействи ., в него введены сумматор, фильтр, интегратор, масштабирующий элемент и эквивалент загрузки, причем второй i Ёход выпр мител подключен к эквиваленту нагрузки и к одному из вхо (О дов сумматора, к другому входу которого подключен первый выход выпр мител , выход сумматора через фильтр, интегратор и масштабирующий элемент подключен к корректирующему входу операционного усилител . г 65 елA DEVICE FOR MEASURING AC VOLTAGE, containing a rectifier, is made in the form of an operational amplifier with a feedback bridge, the two arms of which are formed by diodes are connected to the output of the operational amplifier, and the other two arms formed by two identical resistors are connected to it an inverted input connected via a third resistor to one of the input terminals of the device; the other input terminal is connected to the direct input of an operational amplifier; each of the diode and resistor connections forms two outputs of the rectifier, the first of which is connected to an average voltage or current meter, characterized in that, in order to improve accuracy and speed., an adder, a filter, an integrator, a scaling element and the equivalent of the load are entered into it, the second i the rectifier is connected to the load equivalent and to one of the inputs (Od of the adder, to the other input of which the first output of the rectifier is connected, the output of the adder through the filter, the integrator and the scaling element is connected to the correcting input power amplifier. g 65 ate
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике, в частйости, к измерител м средневыпр мленных; значений переменного напр жени .The invention relates to electrical measuring equipment, in particular, to measuring meters of average values; variable voltage values.
Цель изобретени - повышение точности устройства путем компенсации погрешности, обусловленной изменением параметров выпр мительных диодов при измерении температуры и неидентичностью их вольт-амперных характеристик , и повьшение, б1 стродействи The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device by compensating for the error due to the change in the parameters of the rectifying diodes when measuring the temperature and the nonidentity of their current-voltage characteristics, and to improve their performance.
На чертеже изображена схема устройства дл измерени переменного напр жени . V .The drawing shows a diagram of a device for measuring alternating voltage. V.
Устройство содержит выпр митель 1 измеритель 2 среднего значени напр жени , эквивалент нагрузки 3, сумматор 4, фильтр 5, интегратор 6 и масштабирующий элемент 7. Вьшр митель 1 включает в себ операционный усилитель 8, диодно-резисторный мост,.образованный диодами 9 и 10 и резисторами 11 и 12, а также резистор 13.The device comprises a rectifier 1, a meter 2 of average voltage, a load equivalent 3, an adder 4, a filter 5, an integrator 6 and a scaling element 7. The expander 1 includes an operational amplifier 8, a diode-resistor bridge, formed by diodes 9 and 10 and resistors 11 and 12, as well as resistor 13.
Входы операционного усилител 8 соединены с входными клеммами 14 и 15 устройства дл измерени переменного напр жени , первый выход 16 выпр мител 1 - с входом измерител 2, второй выход 17 выпр мител 1 с входом эквивалента нагрузки 3.The inputs of the operational amplifier 8 are connected to the input terminals 14 and 15 of the device for measuring alternating voltage, the first output 16 of the rectifier 1 is connected to the input of the meter 2, the second output 17 of the rectifier 1 to the input of the equivalent load 3.
Выходы 16 и 17 вьтр мител 1 соединены также с входами сумматора 4, выход которого через высокочастотный фильтр 5 соединен с входом интегратора 6, выход которого через масштабирующий элемент 7 присоедине к корректирующему входу 18 операционного усилител 8, вход щего в состав выпр мител 1.The outputs 16 and 17 of the miter 1 are also connected to the inputs of the adder 4, the output of which is connected via a high-frequency filter 5 to the input of the integrator 6, the output of which through the scaling element 7 is connected to the correcting input 18 of the operational amplifier 8, which is part of the rectifier 1.
Диодно-резисторныймост, образованный диодами 9 и 10 и резисторами 11 и 12, включен в цепь отрицательной обратной св зи усилител 8. Разноименные электроды диодов 9 и 10 соединены между собой и присоединен к выходу усилител 8. Выводы резисторов 11 и 12 соединены между собой и присоединены к. инвертирую . щему входу усилител 8. Неинвертирующий вход усилител 8 служит входом устройства и присоединен к входной клемме 14. Инвертирующий вход усилител 8 служит вторым входом измерител и через резистор 13 присоединен к второй входной клемме 15.A diode-resistor bridge formed by diodes 9 and 10 and resistors 11 and 12 is connected to the negative feedback circuit of amplifier 8. The opposite electrodes of diodes 9 and 10 are interconnected and connected to the output of amplifier 8. The terminals of resistors 11 and 12 are interconnected and attached to. inverted. The main input of the amplifier 8. The non-inverting input of the amplifier 8 serves as an input to the device and is connected to the input terminal 14. The inverting input of the amplifier 8 serves as the second input of the meter and is connected through a resistor 13 to the second input terminal 15.
Точка соединени диода 10 с резистором 12 служит первым выходомThe connection point of diode 10 with resistor 12 serves as the first output
6775267752
16 выпр мител 1, точка соединени диода 9 с резистором 11 - вторым выходом 17 выпр мител 1.16 rectifier 1, the point of connection of the diode 9 with the resistor 11 - the second output 17 of rectifier 1.
В качестве усилител 8 выпр мител 1 может быть использован стандартный операционный усилитель (например, типа К574УД1).As amplifier 8 rectifier 1, a standard operational amplifier can be used (for example, type K574UD1).
В качестве измерител 2 среднего значени напр жени (тока) можетAs a meter 2, the average voltage (current) can
Q быть использован стандартный,вольтметр или миллиамперметр посто нного тока магнитоэлектрической системы, ; реагирующий на среднее значение сигнала , поданного на его вход (напри5 , мер, типа М2018). В качестве измерител 2 среднего значени может быть использован также цифровой вольтметр- посто нного тока типа Ф283 со сглаживающим фильтром наQ be used standard, voltmeter or milliammeter direct current magnetoelectric system; reacting to the average value of the signal applied to its input (for example, measures, such as M2018). As a mean 2 meter, a digital Ft-Voltmeter of the type F283 with a smoothing filter can also be used.
Q входе, выполненным по одной из стандартных схем, например, в виде оптимального усреднител с весовой функцией Блекмана.Q input made by one of the standard schemes, for example, in the form of an optimal averager with the Blackman weight function.
Конструкци эквивалента нагрузкиLoad equivalent design
5 зависит от примененного измерител 2 среднего значени . Если в качестве измерител 2 использован магнитоэлектрический прибор, то эквивалент нагрузки представл ет собой катущку индуктивности, последовательно которой включен резистор. При этом катушка индуктивности должна иметь индуктивность, равную индуктивности . магнитоэлектрического измерител 2, а сопротивление резистора должно5 depends on the average value of the gauge 2 used. If a magnetoelectric device is used as the meter 2, then the load equivalent is an inductor, in series with which a resistor is connected. In this case, the inductor should have an inductance equal to the inductance. magnetoelectric meter 2, and the resistor should
5 быть равно активному сопротивлению магнитоэлектрического измерител 2. ЕСЛИ же в качестве измерител 2 использован цифровой вольтметр с RCфильтром на входе, то эквивалент5 to be equal to the resistance of the magnetoelectric meter 2. If a digital voltmeter with an RC filter is used as the meter 2, then the equivalent
0 нагрузки 3 должен быть выполнен в виде резистора, параллельно которому включен конденсатор. При этом сопротивление резистора должно быть равно.входному активному сопротивлению вольтметра, а емкость конденсатора равна эквивалентной емкости фильтра измерител 2. В любом случае полное сопротивление эквивалента нагрузки должно быть равно полному0 load 3 must be made in the form of a resistor, in parallel with which the capacitor is connected. The resistance of the resistor must be equal to the input resistance of the voltmeter, and the capacitor capacitance is equal to the equivalent capacitance of the filter of the meter 2. In any case, the impedance of the equivalent load must be equal to full
0 сопротивлению измерител 2.0 resistance meter 2.
Сумматор 4 может быть выполнен по одной из стандартных схем. В частности, он может быть выполнен в виде двух резисторов 19 и 20 5 (фиг. 1), одни из вьшодов которых , служат входами сумматора, а другие, соединенные вместе, - выходом сумматора .The adder 4 can be performed according to one of the standard schemes. In particular, it can be made in the form of two resistors 19 and 20 5 (Fig. 1), one of the outputs of which serve as inputs for the adder, and others, connected together, as output for the adder.
33
Фильтр 5 может быть выполнен по одной из известных схем. В частном случае он представл ет собой конденсатор 21, соединенный одной из обкладок с выходом сумматора 4 и с входом интегратора 6, а другой - с общей шиной. В этом случае резисторы 19 и 20 сумматора одновременно вьтолн ют функции элементов фильтра 5, образу вместе с конденсатором 21 однозвенный RC-фильтр.Filter 5 can be performed according to one of the known schemes. In the particular case, it is a capacitor 21 connected to one of the plates with the output of the adder 4 and the input of the integrator 6, and the other with a common bus. In this case, the resistors 19 and 20 of the adder simultaneously fulfill the functions of the elements of the filter 5, forming together with the capacitor 21 a single-element RC filter.
Интегратор 6 может быть выполнен по стандартной схеме на основе прецизионного усилител 22 посто нного тока с конденсатором 23 в цепи обратной св зи и с резистором 24 на входе .The integrator 6 can be made according to a standard circuit based on a precision DC amplifier 22 with a capacitor 23 in the feedback circuit and with a resistor 24 at the input.
Масштабирующий элемент может быть выполнен по схеме масштабного усилител посто нного тока. В простейшем случае он представл ет собой резистор 25.The scaling element can be designed as a scaled dc amplifier. In the simplest case, it is a resistor 25.
Устройство дл измерени переменного напр жени работает следующим образом.The device for measuring alternating voltage works as follows.
Источник измер емого сигнала подключаетс к входным клеммам 14 и } 5, прич-ем одна из клемм 1А и 15 соедин етс с общей щиной. Входной сигнал переменного тока поступает на неинвертирующий вход усилител 8 выпр мител 1, с выхода усилител 8 одна полуволна напр жени через диод 9 и резисторы 1 к 13 проходит на входную клемму 15 (на второй вывод источника входного сигнала), а втора полуволна через диод 10 и резисторы 12 и 13 также поступает на входную клемму 15. Одновременно одна полуволна напр жени (положительна ) с выхода усилител 8 через диод 10 поступает на вход измерител 2. Втора полуволна (отрицательна ) с выхода усилител 8 через диод 9 поступает на вход эквй валента нагрузки 3. Сигналы с выходов 16 и 17 выпр мител 1 поступают на входы сумматора 4 и после суммировани сумматором 4 и фильтрации высокочастотным фильтром 5 интегрируютс интегратором 6. Полученный сигнал с выхода интегратора 6 через масштабирующий элемент 7 поступает на корректирующий вход 18 усилител 8, корректиру этот усилитель так, чтобы напр жение смещени по посто нному току этого усилител , вызванное дрейфом напр жени и тока смещени самого усилите96775 4The source of the measured signal is connected to the input terminals 14 and} 5, and one of the terminals 1A and 15 is connected to the total thickness. The AC input signal is fed to the non-inverting input of amplifier 8 of rectifier 1, from the output of amplifier 8 one half-wave voltage through diode 9 and resistors 1 to 13 passes to input terminal 15 (to the second output of the input source), and the second half-wave through diode 10 and resistors 12 and 13 also go to input terminal 15. At the same time, one half-wave voltage (positive) from the output of amplifier 8 goes through diode 10 to the input of meter 2. The second half-wave (negative) from output of amplifier 8 goes through diode 9 to the input of equivalent voltageloads 3. The signals from the outputs 16 and 17 of the rectifier 1 are fed to the inputs of the adder 4 and after the summation by the adder 4 and filtering by the high-frequency filter 5 are integrated by the integrator 6. The received signal from the output of the integrator 6 through the scaling element 7 is fed to the correction input 18 of the amplifier 8, the correction this amplifier so that the DC bias voltage of this amplifier, caused by the voltage drift and the bias current itself, amplify 96775 4
л , а также неидентичностью параметров диодов 9 и 10, было равно нулю. При этом среднее значение напр жени на выходе 16 выпр мител станет - равно среднему значению напр жени на выходе 17 выпр мител 1.l, as well as non-identical parameters of diodes 9 and 10, was equal to zero. In this case, the average value of the voltage at the output 16 of the rectifier will become - equal to the average value of the voltage at the output of 17 of the rectifier 1.
Эквивалент нагрузки 3 обеспечивает работу диодов 9 и 10 в одинаковых точках вольт-амперных характеристик,Equivalent load 3 ensures the operation of diodes 9 and 10 at the same points of the current-voltage characteristics,
IQ что повышает точность работы измерител во всем диапазоне частот входного сигнала.IQ that improves the accuracy of the meter in the entire frequency range of the input signal.
Резистором 13 можно измен ть коэффициент передачи выпр мител 1.Resistor 13 can vary the transfer coefficient of the rectifier 1.
Наличие в предлагаемом измерителе Availability in the proposed meter
t5 сумматора с фильтром позвол ет использовать в интеграторе прецизионный высокочастотный усилитель, имеющий малый дрейф нул при большом коэффициенте усилени . Это поз20 вол ет использовать в качестве операционного усилител в вьтр мителе щирокополосный усилитель со сравнительно малым коэффициентом передачи (и, следовательно, с боль25 шим запасом устойчивости и со сравнительно больптм дрейфом по напр жению и току. Наличие астатического звена (интегратора) с большим коэффициентом усилени позвол ет практи30 чески полностью скомпенсировать ошибки , вносимые усилителем и диодами выпр мител .The t5 filter adder allows the integrator to use a precision high-frequency amplifier that has a small zero drift with a high gain. This makes it possible to use a broadband amplifier with a relatively low transmission coefficient (and, therefore, with a large margin of stability and with a relatively large drift in voltage and current. As a static link (integrator) with a large gain allows to almost completely compensate for errors introduced by the amplifier and rectifier diodes.
В предлагаемом устройстве напр жение смещени операционного усилител автоматически компенсируетс вновь введенными блоками независимо от причин, вызвавших это смещение (температурный и временной дрейф усилител , неидентичность параметровIn the proposed device, the bias voltage of the operational amplifier is automatically compensated by newly introduced blocks, regardless of the reasons for this bias (temperature and time drift of the amplifier, nonidentity of parameters
40 диодов и их дрейф и др.).40 diodes and their drift, etc.).
Полоса частот измер емого сигнала в устройстве может быть расширена в сторону низких частот, при этом врем установлени (быстродействие) устройства практически полностью определ етс инерционностью измерител средних значений, подключенного на выходе выпр мител , и не зависит от параметров выпр мител , какThe frequency band of the measured signal in the device can be extended to the lower frequencies, while the setup time (speed) of the device is almost completely determined by the inertia of the average value meter connected at the output of the rectifier and does not depend on the parameters of the rectifier.
это имеет место в известных устройствах . This takes place in known devices.
Наличие в устройстве эквивалента нагрузки обеспечивает работу диодов в одинаковых точках их характеристик во всем диапазоне изменени входного сигнала по уровню и во всем диапазоне изменени входного сигнала по частоте. Это способствует более точной компенсации ошибок, св занных с изменением параметров выпр мительных диодов.The presence in the device of a load equivalent ensures the operation of the diodes at the same points of their characteristics in the whole range of variation of the input signal in terms of level and in the whole range of variation of the input signal in frequency. This contributes to more accurate compensation of errors associated with changes in the parameters of the rectifying diodes.
Экономический эффект от использовани предлагаемого измерител определ етс повьшением точности иThe economic effect of using the proposed meter is determined by increasing the accuracy and
1196775611967756
сокращением времени измерени сигна лов переменного тока при проведении контрол параметров изделий с помощью датчиков, выходной сигнал котоJ рых представл ет собой сигнал переменного напр жени .by shortening the measurement time of the AC signals when the parameters of the products are monitored using sensors whose output signal is an alternating voltage signal.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833620180A SU1196775A1 (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | Alternating voltage meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833620180A SU1196775A1 (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | Alternating voltage meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1196775A1 true SU1196775A1 (en) | 1985-12-07 |
Family
ID=21073832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833620180A SU1196775A1 (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | Alternating voltage meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1196775A1 (en) |
-
1983
- 1983-07-13 SU SU833620180A patent/SU1196775A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент GB № 1094776, кл. G 1, 1965. 2.Ювецкий Б. И. Электронные цифровые приборы. Киев: Техника, 1981, с. 132-133, рис. 67. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0196912B1 (en) | Capacitance bridge | |
| US2562912A (en) | Phase sensitive demodulator | |
| US3411066A (en) | Ac to dc converter for ac voltage measurement | |
| US3775678A (en) | Impedance comparing circuit with ground referenced readout and stray capacitance insensitivity | |
| US3434053A (en) | Circuits for an electrical rms measuring instrument | |
| US3766469A (en) | Capacitance and loss tangent measuring apparatus | |
| SU1196775A1 (en) | Alternating voltage meter | |
| JP2617324B2 (en) | Insulation resistance measurement method | |
| US4733173A (en) | Electronic component measurement apparatus | |
| SU1166022A1 (en) | Device for measuring electric parameters of piezoelectric vibrators | |
| US2559680A (en) | Frequency measuring apparatus | |
| US2619833A (en) | Electronic strain indicating network | |
| SU1185252A1 (en) | Apparatus for measuring the incriment of resistance | |
| SU450104A1 (en) | Bridge for measuring impedance parameters | |
| SU1260863A1 (en) | Alternating current voltage meter | |
| JPH0351748Y2 (en) | ||
| JPS5950720A (en) | Zero-phase voltage detector | |
| SU472307A1 (en) | Nonlinear distortion meter | |
| JP2593669B2 (en) | Method for locating defective electrical insulation | |
| SU1576871A1 (en) | Converter of parameters of three-element non-resonance passive two-terminal networks | |
| SU444301A1 (en) | Peak detector | |
| SU1185206A1 (en) | Conductivity apparatus | |
| SU1107011A1 (en) | Method of determination of winding temperature of electrical machine under load | |
| SU855512A1 (en) | Device for measuring consumption of current | |
| SU1128179A1 (en) | Method of measuring parameters of complex resistance by means of balanced bridge circuit |