Применение АРУ для нахождения отношения напряжений

1.2.3 Применение АРУ для нахождения отношения напряжений

Существует большой класс элементов, коэффициенты передачи которых зависят от управляющего воздействия. Практически все известные виды характеристик регулирования коэффициентов передачи различных элементов можно выразить в общем виде зависимостью

, (1.6)

где k₀ – начальный коэффициент передачи, S(u_p) =dk(u_p)/du_p – крутизна управления коэффициентом передачи, u_p– управляющее напряжение.

Поскольку коэффициент К₀ может принимать значения от нуля до любой положительной величины, а S(u_p) может быть любой функцией аргумента u_p при любом его знаке, то очевидно, что выражение (1.6) справедливо для всех возможных реализаций элементов с регулируемым коэффициентом передачи. Когда начальный коэффициент передачи Ко равен нулю, а крутизна S(u_p) имеет отрицательную величину, не зависящую от u_p, получаем выражение коэффициента передачи множительной схемы.

Рассматривая работу схемы с двумя управляемыми элементами, которая изображена на рисунке 1.3, можно доказать, что при выполнении определённых условий, напряжение u₃ будет равно [1] :

. (1.7)

Эти условия сводятся к тому, что для правильного деления необходим бесконечный коэффициент усиления замкнутой цепи АРУ, что в основном обеспечивается увеличением коэффициента усиления обратной связи, а характеристики регулирования обоих управляемых элементов должны быть строго идентичными.

Up у ΔU

U₁ U₃

Рисунок 1.3 - Структурная схема измерителя отношения на принципе АРУ

.Надо отметить, что требования к виду зависимости k(u_p) отсутствуют. Это позволяет применять любые элементы с управляемым коэффициентом передачи, лишь бы их характеристики управления были идентичными.

Но идеального совпадения характеристик регулирования двух элементов, равно как и бесконечного коэффициента усиления замкнутой системы АРУ, добиться нельзя. Этим и объясняется появление систематических погрешностей. Так можно доказать, что для получения погрешности деления порядка 2% требуется совпадение характеристик не хуже 1% во всём динамическом диапазоне [1], что вряд ли может быть реализовано.

1.2.4 Разносный метод нахождения отношения напряжения

Для измерения отношения напряжений близких по величине, целесообразно применять разносный метод, который сводится к следующему: сначала надо измерить разность входных напряжений, разделить полученную разность на одно из входных напряжений, а затем измерить выходное напряжение [1]. Указанное выше записывается как

, (1.8)

где С – константа деления, Uвых – выходная величина напряжения, r =u₁/u₂ – требуемое отношение напряжений. Из формулы (1.20) следует

. (1.9)

Структурная схема, реализующая описанный выше метод, изображена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 – Структурная схема измерителя отношения реализующего

разносный метод

Погрешность измерения отношения в этом случае равна [1]

. (1.10)

Величины dС и dUвых имеют следующий физический смысл. В любой делительной схеме в результате климатических воздействий, изменений напряжения питания в некоторых пределах изменяется выходная величина, что соответствует изменению постоянной деления C и вносит погрешность, обозначенную как dC. Погрешность измерения выходной величины напряжения обозначена dUвых. Из выражения (1.10) следует, что для dС=2% и dUвых=1% измерения отношения r=0.99 будут обеспечиваться с предельной погрешностью dr=0.003% [1].

Похожие работы

Автоматизация измерений, контроля и испытаний

Скачать

104677

15

32

... с полезным сигналом помехам.. Итак, ЦИП наиболее полно удовлетворяют основным требованиям предъявляемым в настоящее время к измерительной аппаратуре, — высокая точность и быстродействие, автоматизация процессов измерения и обработки информации. Обобщенная структурная схема ЦИП показана на рис.25 Рис.25. Обобщенная структурная схема ЦИП В цифровом приборе измеряемая величина х ...

Согласующее устройство для измерения четырехполюсных радиоэлементов

Скачать

91544

61

24

... может быть определена в результате решения матричного уравнения Y = 2(K - Ko ) , (16) где -1 - знак обращения матриц К и Ко. 3.4  Методика измерения двух- и четырехполюсных радиоэлементов Для случая двухполюсника n = 1  (17) имеем i = 1; j = 0.  (18) Очевидно, что при условиях (17) - (18) имеем: 1) коэффициенты матриц Ко и К с ...

Методы измерения переменных токов и напряжений средней и низкой частоты

Скачать

30822

0

0

... , внешнее магнитное поле, частота измеряемого переменного тока. Электромагнитные приборы благодаря простоте, дешевизне и надежности широко применяют для измерения токов и напряжений в сильноточных цепях постоянного и переменного тока промышленной частоты (50 и 400 Гц). Большинство электромагнитных амерметров и вольтметров выпускают в виде щитовых приборов различных класса 1,5 и 2,5. Имеются ...

Совершенствование систем электроснабжения подземных потребителей шахт. Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройств

Скачать

179075

32

127

... (от передвижения источников загрязнения) 1180,48 Всего за год: 211845,25 10. Совершенствование системы электроснабжения подземных потребителей шахты Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройств Основными задачами эксплуатации современных систем электроснабжения горных предприятий являются правильное определение электриче­ ...