SU789786A1 - Циврофой измеритель действующего значени напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  при построении вольтметров и ги перметров, реагирующих на напр жени  и токи произвольной формы.

Известен цифровой измеритель действующего значенид напр жени , осуществл ющий равномерное сравнение измер емого- напр жени  с напр жением обратной св зи и предусматривающий применение в качестве блока сравнени  электротеплового преобразовател  с квадратичной характеристикой 13 .

Недостаток известного устройства заключаетс  в значительной инерционности , поскольку дл  обеспечени  точности измерени  напр жени  с искаженной формой кривой приходитс  использовать термопреобраэователь с большой посто нной времени.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровой измеритель действующего значени  напр жени , содержащий коммутатор, один их входов которого соединен со входом устройства, а выход через широкополосный усилитель - со входом квадратичного детектора , частотный преобразователь, выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика и.через частот ый детектор - к другому входу коммутатора , блок отсчета, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика 2.

Недостаток указанного устройства также св зан с существенной инерционностью , обусловленной свойствами

fO квсщратичного детектора.

Цель изобретени  - превышение быстродействи  измерительного устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

15 что в цифровой измеритель действующего значени  напр жени , содержащий коммутатор, один из входов которого соединен со входом устройства, а выход через широкополосный уси20 литель - со входом квадратичного детектора, частотный преобразователь, выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика и через частотный детектор - к другому входу ком25 мутатора, блок отсчета, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика , введены первый нелинейный элемент с характеристикой вида у х (х), второй нелинейный элемент с характеристикой вида у и блок диференцировани , причем входы первого елинейного элемента и блока диффеенцировани  подключены к выходу вадратичного детектора, выход блока ифференцировани  соединен со входом торого нелинейного элемента, а выхоы обоих нелинейных элементов подлючены ко входу частотного преобраовател .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема предложенного цифрового измерител  действующего значени  напр жени ; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие переходный процесс в устройстве при скачкообразном измерении измер емого напр жени .

В состав измерител  (фиг.1) вход т коммутатор 1, широкополосный усилитель 2, квадратичный детектор 3, блок 4 дифференцировани , нелинейный элемент 5 с характеристикой вида у ± ч/Гх) , частотный преобразователь б, нелинейный элемент 7 с характеристикой вида у х Сх), частотный детектор 8, реверсивный счетчик 9, цифровой блок 10 отсчета. Кроме того, на схеме отмечены управл ющий генератор 11 и делитель 12 частоты, определ ющий врем  интегрировани  в блоке 10 отсчета.

Работа устройства происходит следующим образом.

Измер емое напр жение J и напр жение Ucc обратной св зи поочередно через коммутатор 1 и широкополосный усилитель 2 поступают на вход квадратичного детектора 3 (например, на нагреватель термопреобразовател ). Переменна  составл юща  выходного напр жени  квадратичного детектора 3 частоты коммутации, пропорциональна  разности квадратов действующих значений напр жени  Ux и Uoc. через блок 4 дифференцировани  и нелинейный элемент 5 воздействуют на вход частотного преобразовател  6. Эта же переменна  составл юща  через . нелинейный элемент 7 также поступает на вход частотного преобразодател  6 с неподавленной начальной частотдй.

Нелинейный элемент 5 имеет характеристику вида у ±УГхТ а нелинейный элемент 7 - характеристику вида у X (х). Нелинейный элемент 5 может быть выполнен, например, в виде усилител , который при больших сигналах на входе заходит в область насыщени , а нелинейный элемент 7 - в виде двух диодов, включенных встречно-параллельно.

Частота выходного напр жени  частотного преобразовател  6 оказываетс  прсилодулированной частотой коммутации . Выходное напр жение частотного преобразовател  б поступает на частотный детектор 8, выдел ющий переменноа напр жение частоты коммутации , которое и используетс  в устройстве в качестве напр жени  обратной

св зи UQJ,.

Одновременно выходное частотномодулированное напр жение частотного преобразовател  6 поступает на реверсивный счетчик 9, выход которого св зан с блоком 10 отсчета.

Повышение быстродействи  предложенного измерител  по сравнению с известными устройствами объ сн етс  следующим образом. Рассмотрим процес установлени  напр укени  и„р на входе частотного преобразовател  6 в случае скачкообразного изменени  измер мого напр жени  Uj{ (фиг. 2). В результате такого измерени  выходной сигнал квадратичного детектора измен етс  по экспоненциальному закону с посто нной времени, определ емой его инерционными свойствами. Дл  распространенных квадратичных детекторов посто нна  времени весьма существенна , поэтому показани  блока отсчета в известных устройствах устанавливаютс  не сразу после изменени  напр жени  DX. а через некоторый промежуток времени t (крива  с  ) .

Аналогичное скачкообразное изменение напр жени  U в случае применени  предложенного измерител  приводи также к экспоненциальному изменению выходного сигнала квадратичного дехектора . При этом на вход частотного преобразовател  6 воздействуют через нелинейный элемент 7 выходное напр жение квадратичного детектора 3 и выходное напр жение нелинейного элемента 5, определ емое скоростью изменени  выходного сигнала, квадратичного детектора 3.

При больших значени х разности большее вли ние на частотный пр18Образователь 6 оказывает производна  выходного сигнала квадратичного детектора 3, что обеспечиваетс  применением в цепи блока 4 дифференцировани  нелинейного элемента 5.

При относительно малых значени х ,( , большее вли ние на частотный преобразователь 6 оказывает сам выходной сигнал квадратичного детектора 3, что обеспечиваетс  нелинейным элементом 7.

Подобное воздействие на частотный преобразователь 6 приводит к уменьшению времени переходного процесса в предложенном измерителе до значени  t, t (крива  в ) .

Claims (2)

1.Волгин Л.И. Линейные электрические преобразователи дл  измерительных приборов и систем. М., Советское радио, 1971, с. 192-193.

2.Авторское свидетельство СССР 216135, кл. G 01 R 19/02, 1967.