SU834545A1

SU834545A1 - Устройство дл измерени эффективногозНАчЕНи НАпР жЕНи

Info

Publication number: SU834545A1
Application number: SU792799298A
Authority: SU
Inventors: Юрий Сергеевич Мальцев; Евгений Павлович Разгуляев; Виктор Дмитриевич Шевченко
Original assignee: Омский Ордена Ленина Завод "Электроточприбор"
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1981-05-30

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах и амперметрах переменного тока в широком частотном диапазоне.

Известно устройство для измерения ⁵эффективного значения напряжения, содержащее усилитель постоянного тока, два термопреобразователя, вольтметр постоянного тока, причем один термопреобразователь включен в цепь вход- . ного сигнала, а другой - в цепь обратной связи усилителя постоянного тока, а вольт.метр постоянного тока включен на выходе усилителя [1]. _JS

Недостаток такого прибора состоит в нелинейности характеристик, что обусловлено неидентичностью характеристик термопреобразователей, включенных в цепи прямой и обратной связи _мусилителя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения эффективного зна2 чения напряжения, содержащее термоэлектрический компаратор, формирователь длительности импульсов, квадратор, индикаторный блок, причем вход квадратора и первый вход компаратора соединены со входной клеммой устройства, а выход компаратора соединен со’ вторым входом формирователя длительности импульсов [2].

Недостатком этого устройства является возможность работы только в области низких частот.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона контролируемого сигнала.,

Доставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения эффективного значения напряжений, содержащее термоэлектрический компаратор, формирователь длительности импульсов, квадратор и индикатор, причем выход квадратора через формирователь длительности импульсов подключен ко второму входу термоэлектрического компаратора, а его первый вход соединен с входной клеммой, введен аналого-цифровой преобразователь, причем выход термоэлектрического компаратора через аналогоцифровой преобразователь соединен со входом индикатора и квадратора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит нагреватель 1, соединенный с входной клеммой, термоэлектрический компаратор 2, охладитель 3 и датчик 4 температуры. Выход датчика 4 температуры присоединен к входу аналого-цифрового преобразователя 5, выход аналого-цифрового преобразователя 5 соединен со входами индикатора 6 и квадратора 7. Выход квадра-’ тора 7 через формирователь 8 длительности импульсов присоединен к охладителю 3.

Устройство работает следующим образом. »

Измеряемый сигнал U* поступает на нагреватель 1 и выделяет на нем тепло-, вую мощность ^РН ⁼ R^- ’ где R - сопротивление нагревателя 1.

Тепловая мощность Рц разогревает ₃₀датчик 4 температуры, выходной сигнал которого поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 5 и преобразуется в код, значение которого поступает на индикатор 6 и на вход квад~₃₅ратора 7. Квадратор 7 возводит в квадрат значение кода, выходной сигнал квадратора 7 поступает на вход формирователя 8 длительности импульсов» который формирует выходной сигнал в ви. де последовательности импульсов одинаковой амплитуды, длительность которых прямо пропорциональна амплитуде термоэлектрического компаратора, а входного сигнала формирователя 8 длительности импульсов. Поэтому можно за-₄₅писать, что = κ₄· N², где - длительность импульсов на выходе формирователя длительности импульсов;

Т - период следования импульсов на выходе формирователя длительности импульсов;

N - значение выходного кода ана- ₅₅лого-цифрового преобразова-. теля 5;

- коэффициент пропорциональности.

2= Μ* R

Импульсы с выхода формирователя длительности импульсов поступают в цепь питания охладителя 3. Охлаждающая мощность, выделяемая охладителем, прямо пропорциональна длительности импульсов, поступающих в его цепь питания, т.е.

где К 4 - коэффициент пропорциональности.

В состоянии равновесия тепловая мощность, выделяемая нагревателем 1, и охла^сдаюЩая мощность, выделяемая охладителем 3, равны, поэтому можно записать = KN* или U_x = N TkR где К = т.е. показания N индикатора 6 пропорциональны эффективнрму .значению измеряемого сигнала.

) Данное устройство по сравнению с известным обеспечивает измерение эффективного значения напряжения в широком частотном диапазоне при сохранении точности измерения.

Предложенный прибор наиболее эффективно может быть использован в тех случаях, когда, необходимо измерять колебания напряжений в питающих сетях, либо отклонения напряжений от номинальных значений.

Claims

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЙ{ЕНИЯ а его первый вход соединен с входной клеммой, введен аналого-цифровой преобразователь , причем выход термоэлектрического компаратора через аналогоцифровой преобразователь соединен со входом индикатора и квадратора. На чертеже представлена функциональ на схема устройства. Устройство содержит нагреватель 1, соединенный с входной клеммой, термоэлектрический компаратор 2, охладитель 3 и датчик 4 температуры. Выход датчика 4 температуры присоединен к входу аналого-цифрового преобразовател 5, выход аналого-цифрового преобразовател 5 соединен со входами индикатора 6 и квадратора 7. Выход квадратора 7 через формирователь 8 длительности импульсов присоединен к охладителю 3. Устройство работает следующим образом .. Измер емый сигнал U поступает на нагреватель 1 и выдел ет на нем тепло вую мощность R - сопротивление нагревател Теплова мощность Рц разогревает датчик 4 температуры, выходной сигнал которого поступает на вход аналогоцифрового преобразовател 5 и преобра зуетс в код, значение которого поступает на индика.тор 6 и на вход квад ратора 7. Квадратор 7 возводит в квад рат значение кода, выходной сигнал квадратора 7 поступает на вход формировател 8 длительности импульсов к торый формирует выходной сигнал в ви де последовательности импульсов одинаковой амплитуды, длительность которых пр мо пропорциональна амплитуд входного сигнала формировател 8 дли тельности импульсов. Поэтому можно з писать, что f -K,-N где Т. - длительность импульсов на в ходе формировател длительности импульсов; период следовани импульсов на выходе формировател дли тельности импульсов; значение выходного кода ана лого-цифрового преобразовател 5; коэффициент пропорциональности . Импульсы с выхода формировател длительности импульсов поступают в цепь питани охладител 3. Охлаждающа мощность, вьщел ема охладителем , пр мо пропЬрциональна длительности импульсов, поступающих в его цепь питани , т.е. к,4 где К 4 - коэффициент пропорциональности . В состо нии равновеси теплова мощность, вьщел ема нагревателем 1, и мощность, выдел ема охладителем 3, равны, поэтому можно записать KN или Uu N VkR ruin vfM где К К.К2, т.е. показани N индикатора 6 пропорциональны эффективнрму значению измер емого сигнала. Данное устройство по сравнению с известным обеспечивае т измерение эффективного значени напр жени в широком частотном диапазоне при сохранении точности измерени . Предложенный прибор наиболее эффективно может быть использован в тех случа х, когда, необходимо измер ть колебани напр жений в питающих сет х, либо отклонени напр жений от номинальных значений. Формула изобретени Устройство дл измерени эффективного значени напр жени , содержащеетермоэлектрический компаратсч , фор№1рователь длительности импульсов, крадратор и ивдикатор, причем выход квадратора через формирователь длительности импульсов подключен ко второму входу термоэлектрического компаратора, а .его первый вход coefoiHeH с входной клеммой, отличающеес тем, что, с целью расширени частотного диапазона, в него введен аналого-цифровой преобразователь, причем выход термоэлектрического коштаратора через аналого-цифровой преобразователь соединен со входом индикатора и квадратора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1814520, кл. 21 е 19/02, 197б.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2608468/21, кл. G 01 R 19/02, 1978 (прототип).

%

1

Ц