Спосіб вимірювання напруги та пристрій для його здійснення
Формула / Реферат
1. Способ измерения напряжения VIN, отличающийся тем, что неизвестное напряжение делят на, по меньшей мере, три частичных напряжения с помощью делителя напряжения, состоящего из первого, второго и третьего резисторных средств, и определяют частичные напряжения путем измерения первого напряжения V01 на втором резисторном средстве, измерения второго напряжения V02 на третьем резисторном средстве и измерения третьего напряжения V03 на параллельной комбинации указанных второго и третьего резисторных средств, и затем вычисляют неизвестное напряжение на основе указанных частичных напряжений.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что неизвестное напряжение вычисляют с помощью уравнения:
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что неизвестное напряжение вычисляют с помощью, по меньшей мере, одного из следующих уравнений:
где каждая из величин K1, K2 и K3 является функцией V01, V02 и V03.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что величины K1, K2 и K3 вычисляют с помощью следующих уравнений:
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что величины K1, K2 и K3 вычисляются с помощью следующих уравнений:
где R1, R2 и R3 - приблизительные величины сопротивлений указанных первого, второго и третьего резисторных средств.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что в течение множества циклов измерения неизвестного напряжения измеряют множество выборок V01, V02 и V03.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что изменяют порядок в последовательности измерения выборок V01, V02 и V03.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что включает в себя этап вычисления средних значений величии K1, K2 и K3.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что выборки V01, V02 и V03 делают при частоте приблизительно 2,4кГц.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что включает в себя этап чередования выборок.
11. Способ по п.6, отличающийся тем, что включает в себя этап низкочастотной фильтрации величин K1, K2 и K3.
12. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерение множества выборок V01, V02 и V03 в течение множества циклов указанного неизвестного напряжения и вычисление K1, K2 и K3 выполняют с помощью следующих уравнений:
а также осуществляют низкочастотную фильтрацию величин K1, K2 и K3.
13. Устройство для измерения напряжения, отличающееся тем, что оно содержит средство деления напряжения для деления указанного неизвестного напряжения на, по меньшей мере, три частичных напряжения, включающее в себя первое, второе и третье резисторные средства, измерительное средство для измерения указанных частичных напряжений, которое содержит средство для измерения первого напряжения V01 на указанном втором резисторном средстве, средство измерения второго напряжения V02 на указанном третьем резисторном средстве и средство измерения третьего напряжения V03 на параллельной комбинации указанных второго и третьего резисторных средств, и вычислительное средство для вычисления указанного неизвестного напряжения на основе указанных частичных напряжений.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что указанное вычислительное средство снабжено средством для вычисления указанного неизвестного напряжения с помощью следующего уравнения:
15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что указанное вычислительное средство снабжено средством для вычисления указанного неизвестного напряжения с помощью, по меньшей мере, одного из следующих уравнений:
где каждая из величин K1, K2 и K3 является функцией V01, V02 и V03.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено средством для вычисления K1, K2, и K3 с помощью следующих уравнений:
17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено средством для вычисления K1, K2 и K3 с помощью следующих уравнений:
где R1, R2 и R3 - приблизительные величины сопротивлений указанных первого, второго и третьего резисторных средств.
18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно снабжено средством для измерения множества выборок V01, V02 и V03 в течение множества циклов измерения неизвестного напряжения.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что снабжено средством для изменения порядка в последовательности измерения выборок V01, V02 и V03.
20. Устройство по п.18, отличающееся тем, что оно снабжено средством для вычисления средних значений величин K1, K2 и K3.
21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что оно снабжено средством для получения выборок V01, V02 и V03 при частоте приблизительно 2,4кГц.
22. Устройство по п.18, отличающееся тем, что оно снабжено средством для чередования выборок.
23. Устройство по п.18, отличающееся тем, что оно снабжено средством для низкочастотной фильтрации величин K1, K2 и K3.
24. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно снабжено средством для измерения множества выборок V01, V02 и V03 в течение множества циклов указанного неизвестного напряжения, и средством для вычисления K1, K2 и K3 с помощью следующих уравнений:
а также средством для низкочастотной фильтрации величин K1, K2 и K3.
25. Электронное устройство для измерения напряжения, отличающееся тем, что оно содержит средство деления напряжения для деления неизвестного напряжения на, по меньшей мере, три частичных напряжения - V01, V02 и V03, измерительное средство, включающее в себя аналого-цифровой преобразователь, для измерения и оцифровывания указанных частичных напряжений, и вычислительное средство для вычисления неизвестного напряжения с помощью, по меньшей мере, одного из следующих уравнений:
где каждая из величин K1, K2 и K3 является функцией V01, V02 и V03.
26. Электронное устройство по п.25, отличающееся тем, что оно содержит средство для вычисления K1, K2 и K3 с помощью следующих уравнений:
27. Электронное устройство по п.25, отличающееся тем, что указанное средство деления напряжения включает в себя первое, второе и третье резисторные средства, а также средство для вычисления K1, K2 и K3 с помощью следующих уравнений:
где R1, R2 и R3 - приблизительные величины сопротивлений указанных первого, второго и третьего резисторных средств.
28. Электронное устройство по п.28, отличающееся тем, что оно снабжено средством для измерения множества выборок V01, V02 и V03 в течение множества циклов измерения неизвестного напряжения.
29. Электронное устройство по п.28, отличающееся тем, что оно снабжено средством для изменения порядка в последовательности измерения выборок V01, V02 и V03.
30. Электронное устройство по п.29, отличающееся тем, что оно снабжено средством для вычисления средних значений величин K1, K2 и K3.
31. Электронное устройство по п.30, отличающееся тем, что оно снабжено средством для получения выборок V01, V02 и V03 при частоте приблизительно 2,4кГц.
32. Электронное устройство по п.30, отличающееся тем, что оно снабжено средством для чередования указанных выборок.
33. Электронное устройство по п.32, отличающееся тем, что указанное средство для вычисления среднего значения величин K1, K2 и K3 снабжено средством для низкочастотной фильтрации K1, K2 и K3.
Текст
1. Способ измерения напряжения V1N, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что неизвестное напряжение делят на, по меньшей мере, три частичных напряжения с помощью делителя напряжения, состоящего из первого, второго и третьего резисторных средств, и определяют частичные напряжения путем измерения первого напряжения V01 на втором резисторном средстве, измерения второго напряжения V02 на третьем резисторном средстве и измерения третьего напряжения Vo3 на параллельной комбинации указанных второго и третьего резисторных средств, и затем вычисляют неизвестное напряжение на основе указанных частичных напряжений. 2. Способ по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что неизвестное напряжение вычисляют с помощью уравнения: IN V "^ V Q2 "ot A V X 03' VQ2 X V V O VQ3''' 1 * V 01 X 02'' V03) -r p 3. Спосоо п о п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что неизвестное напряжение вычисляют с помощью, по меньшей мере, одного из следующих уравнений: Ч* = V O f /K1, V1N = V 02 /K2, Чи = v O3 /K3, / v = • x V02 x V03/((V01 x V03) + I N 02 x V o a ) - (V, 01 V где каждая из величин К 1 , К2 и КЗ является функцией Vot, V02 и V03. 4. Способ по п. 3, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что величины К 1 , К2 и КЗ вычисляют с помощью следующих уравнений: K1 = «4, 4J '01 '0 - (v 0 l x V,22 0 2 K2 — «v ; х v ) 02 0 03 " (VOI x V02))/(V01 V n 4 ). КЗ = «VOI x V03) + (V x V03) " (V01 x V02))/(V01 x V j . 5. Способ по п. З, о T л и ч а ю щ ий с я тем, что величины К 1 , К2 и КЗ вычисляются с помощью следующих уравнений: К1 = R2/(R, + R2), К2 = R3/(R, + R3), КЗ — R2 R3/(R1 x R2+^ + Rj x R3 * R x R3), b где Rt, R2 и R3 - приблизительные величины сопротивлений указанных первого, второго и третьего резисторных средств. 6. Способ по п. 3, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что в течение множества циклов измерения неизвестного напряжения измеряют множество выборок Vot, V02 7. Способ по п. 6, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что изменяют порядок в последовательности измерения выборок V01, 8. Способ по п, 6, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что включает в себя этап вычисления средних значений величии К1, К2 и КЗ. 9. Способ по п. 6, о т л и ч а ю щ и-. й с я тем, что выборки Vot, V02 и VQ делают при частоте приблизительно 2,4 кГц. 10. Способ по п. 6, о т л и ч а ю щ и йся тем, что включает в себя этап чередования выборок. с > ю о. 00 О 26813 11. Способ по п. 6, о т л и ч а ющ и й с я тем, что включает в себя этап низкочастотной фильтрации величин К1, К2 и КЗ. 12. Способ по п. 3, о т л и ч а кэш и й с я тем, что измерение множества выборок V01, V02 и V03 в течение множества циклов указанного неизвестного напряжения и вычисление К1, К2 и КЗ выполняют с помощью следующих уравнений: K1 = х V03) + (V02 x V03) - (V, 1 0 xVJ)/(V02 x V J , K2 = ((Vni x V J + (V02 x V03) - (V, oi xV02))/(V01 x V03), КЗ = ((V01 x V J + (V02 x V03) - (V, 1 '0 xV02))/(V01 x V02), а также осуществляют низкочастотную фильтрацию величин К1, К2 и КЗ. 13. Устройство для измерения напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит средство деления напряжения для деления указанного неизвестного напряжения на, по меньшей мере, три частичных напряжения, включающее в себя первое, второе и третье резисторные средства, измерительное средство для измерения указанных частичных напряжений, которое содержит средство для измерения первого напряжения Vo, на указанном втором резисторном средстве, средство измерения второго напряжения V02 на указанном третьем резисторном средстве и средство измерения третьего напряжения V03 на параллельной комбинации указанных второго и третьего резисторных средств, и вычислительное средство для вычисления указанного неизвестного напряжения на основе указанных частичных напряжений. 14. Устройство по п. 13, о т л и ч аю щ е е с я тем, что указанное вычислительное средство снабжено средством для вычисления указанного неизвестного напряжения с помощью следующего уравнения: V* = V01 х V02 x V03/((V01 x V03) + (V02x X V * > х Уя х . и КЗ с помощью следующих уравнений* К1 = ((V01 x V03) xV02))/(V02 x V J , (Vo:> x V03) - (V01 x K2 = Ч2 = V03/K3, . 03 V* = V01 x V02 x V03/«V01 x V03) + v + + R,*R3 + R2*R ). (3) Обычный способ измерения неизвестного напряжения на делителе напряжения использует условие 1. Выходное напряжение V01 измеряется в величинах резис45 торов R, и R-, считающихся известными константами. Неизвестное напряжение Vw в этом случае вычисляется с помощью уравнения (1). Этот способ особенно хорош тогда, когда неизвестное напряжение ожидается очень большим. Соотношение 50 V с измеренным напряжением V удовIN 01 летворительно только в том случае, если величины R, и Rj известны с необходимой точностью. Изобретение исключает необходимость 55 точно знать величины сопротивлений. В соответствии с изобретением, с помощью измерения выходного напряжения Vo1 для каждого из трех перечисленных выше условий можно получить систему из трех совместных уравнений. Это возможно, ее40 11 ли сначала, замкнув переключатель S,, измерить выходное напряжение V0}, затем, разомкнув переключатель S, и замкнув переключатель S2, измерить V02 и, наконец, замкнув оба переключателя S, и S2, измерить V03. Заметьте, что для получения системы и в самом деле совместных уравнений необходимо, чтобы неизвестные V,N, R,, R2 и R3 в течение измерений трех выходных напряжений были постоянны. Для резисторов предположение вполне допустимо, поскольку постоянная времени измерения величины сопротивления достаточно велика по сравнению со временем измерения. Если напряжение VIN представляет собой сигнал переменного тока и, поэтому, его мгновенное значение не постоянно, тем не менее в течение времени, необходимого для измерения трех выходных напряжений, можно считать постоянным его среднеквадратичное ипи среднее значения. Рассмотрим справедливость данного предположения. Поскольку поставленной задачей является определение величины VtN независимо от величин трех резисторов, то систему уравнений нужно решить таким образом, чтобы найти три коэффициента, описывающие связи между входным напряжением VtN и тремя выходными напряжениями V01, V02 и V03. Во-первых, уравнения (1) и (2) можно преобразовать и выразить R2 и R3 в виде функций R1t Vot, V02 и V : R2 = R,*VO1/(VW - V01) , (4) «з = fVV 02 /(V 1N - V02). (5) Во-вторых, уравнение (3) можно преобразовать, чтобы выразить VIN в виде функции V03, R,, R2 и R3: 4 N = V03*(R,/R3 + R/R 2 + 1). (6) Затем, уравнения (4) и (5) можно подставить в уравнение (6), чтобы выразить Vw в виде функции V01, V02 и V03: 4N = V v v u v v j +
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: G01R 15/00
Мітки: вимірювання, здійснення, спосіб, напруги, пристрій
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-26813-sposib-vimiryuvannya-naprugi-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб вимірювання напруги та пристрій для його здійснення</a>
Попередній патент: Штучний колінний суглоб
Наступний патент: Склад електродного покриття
Випадковий патент: Коліматорний візир