復(fù)雜波形或脈沖真實(shí)有效電壓的有效值-直流轉(zhuǎn)換電路

電路的功能

測(cè)量交流電流或電壓時(shí)，如果波形是正弦波，可以使用平均值整流電路或央值檢波電路將其換算為有效值進(jìn)行測(cè)量，但對(duì)于脈沖波形，采用普通整流方法，誤差很大，不實(shí)用，為此，必須有能獲得波形真實(shí)有效值的運(yùn)算電路。這種電路通常由絕對(duì)值電路和積分電路組成。本電路使用了單片IC，使電路得以簡(jiǎn)化。

電路工作原則

輸出電路是電阻衰減器，為了能夠輸入高達(dá)700V的電壓，電路以1/10為單位依次衰減。

因?yàn)镽MS轉(zhuǎn)換的IC的滿(mǎn)量程輸出為7V，所以當(dāng)輸入電壓小于1V時(shí)，應(yīng)加前置放大器。

VR1用作全電路的增益校驗(yàn)。為了避免失調(diào)電壓的影響，加了隔直流電容C2，輸入電阻約為16K，如果FC取10HZ則C2為UF。

輸出失調(diào)的調(diào)整，通過(guò)給引線9施加電壓來(lái)完成。

實(shí)現(xiàn)RMS轉(zhuǎn)換，困難的是如何確定均化電容容量，為了提高直流輸出精度，可把電容量加大，以增大時(shí)間常數(shù)，但這樣響應(yīng)時(shí)間也跟著加長(zhǎng)。通常，測(cè)量50HZ左右的波形，如允許誤差在0.1%以?xún)?nèi)，C3的容量可取1UF以上，如允許誤差為1%，C2可取0.33UF。

若希望加快響應(yīng)速度；又要提高精度，可選用含有緩沖器的放大器，并加12DB/KCT的低通濾波器，使紋波有所減少，詳細(xì)情況情參考AD公司的綜合產(chǎn)品樣本P6~10。

元件的選擇

因輸入衰減電阻R1在輸入信號(hào)為700V時(shí)，消耗功率約為0.5W，考慮安全系數(shù)，選用了1W的氧化金屬膜電阻。其器A1可用741型。AD536A其頻帶隨輸入信號(hào)電平而變，如允許誤差為1%，V1N大于1V時(shí)，頻率為100KHZ，因此，如輸入信號(hào)電平較低，必須提高A1的增益。

C2用1UF無(wú)極性電容也可用兩個(gè)2.2UF的鉭電容同極性串聯(lián)。

均化電容C1，它的一端接+VCC，因此也可用有極性的電容。

輸入量程切換開(kāi)關(guān)可選用合適的繼電器或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。

調(diào)整

沒(méi)有失真的正弦波，其有效電壓是峰-峰值的1/（2√2），所以0.7V=1.98VP-P，把它加在輸入端，然后調(diào)節(jié)VR2，使輸出為零。三角波的有效值為峰-峰值的1/2（2√3），方波是1/2，應(yīng)使用函數(shù)發(fā)生器來(lái)測(cè)定輸出電壓的誤差。真正有效值測(cè)量在噪聲測(cè)量上是必不可少的。此外，本電路還可在許多方面得到應(yīng)用。