Аналого-цифровой преобразователь активной мощности

Аналого-цифровой преобразователь активной мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНАЛОГО-ЦИФР05д1Й ®1РЕрБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТЙП ю-ч вт. ев. 631835, отличающийс я --,,,. тем, что, с целью повьппения точности , в него введены переключатель и образцовый конденсатор, причем первая обкладка конденсатора соединена с общей шиной, а вторая - с входом переключателя, первый выход которого соединен с дополнительным входом интегратора , а второй выход - с выходом формирователя образцового напряжения, вход которого соединен с выходом нуль-органа непосредственно, управляющий вход переключателя соединен с вь1ходом селектора.

СО!ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А

ЗСЮ G 01 R 21 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (61) 631835 (21) 3549519/18-21 (22) 04.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. У 15 (72)А.Б.Андреев, Н.Г.Жегалин и О.П.Новиков (7!) Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института приборостроения (53) 621.317.783 (088.8 ) (56) I. Авторское свидетельство СССР !! 631835, кл. С Ol R 21/06, опублик., 1978. Ъ (54) (57) АНАЛОГО-ЦИФР ОИИРКОБРАЗО ВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ МОШНОСТИ авт .св.

631835, отличающийся "---„, тем, что, с целью повьппения гочности, в него введены переключатель и образцовый конденсатор, причем первая обкладка конденсатора соединена с общей шиной, а вторая - с входом переключателя, первый выход которого соединен с дополнительным входом интегратора, а второй выход - с выходом формирователя образцового напряжения, вход которого соединен с выходом нуль-органа непосредственно, управляющий вход переключателя соединен с выходом селектора. е

1087908

Изобретение относится к измери-! тельной технике и используется для измерения мощности.

По основному авт. св, У 631835 известен аналого-цифровой преобразователь активной мощности, содержащий повторитель напряжения с парафазными выходами, выходы которого подключены к входам коммутатора, (входом сумматора) сое-, диненного выходом с первым входом сум- матора, а управляющий вход соединен с управляющим входом реверсивного счетчика и через формирователь импульсов с шиной сигнала напряжения и входом повторителя с парафазными выхода- !5 ми, вход реверсивного счетчика соеди" неи с входом формирователя образцового напряжения и через селектор— с выходом нуль-органа, вход которого соединен с выходом интегратора, соеди-20 йенного по входу с выходом сумматора, второй вход которого соединен с входом сигнала тока, при этом третий вход соединен с, выходом формироватеI

" ля образцового напряжения, синхрони 25 зирующий вход селектора соединен с выходом генератора (!)

Недостатком известного преобразоват теля является его низкая точность.

Цель изобретения - повышение точ- З0 ности.

Поставленная цель. достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь введены переключатель и образ цовый конденсатор, причем первая

35 обкладка конденсатора соединена с общей шиной, а вторая - с входом переключателя, первый выход которого соединен с дополнительным входом интегратора, а второй выход - с выхо40 дом формирователя образцового напряжения, вход которого соединен .с выходом нуль-органа непосредственно, управляющий вход переключателя соединен с выходом селектора.

На фиг.l представлена блок-схема аналого-цифрового преобразователя активной мощности; на фиг.2 - временный диаграммы, поясняющие его работуе

Аналого-цифровой преобразователь ак!явной мощности содержит повтори-,:, тель напряжения с парафазными выхо; дами, выходы которого подключены к входам коммутатора 2, выход которого соединен с первым входом сумматора 3, а управляющий вход соединен с управляющим входом реверсивного счетчика

4 и через формирователь 5 импульсов с шиной 6 сигнала напряжения и с входом повторителя 1, вход счетчика 4 соединен через селектор 7, а выход формирователя 8 образцового напряжения непосредственно соединены с выходом нуль-органа 9, вход которого соединен с выходом интегратора 1О,вход которого соединен с выходом сумматора

З,второй вход которого соединен с шиной 11 сигнала тока,а третий выход соединен с выходом формирователя 8 и.с первым выходом переключателя 12,второй выход которого соединен с дополнительным входом интегратора !О,первая обкладка конденсатора 13 соединена с общей шиной,а вторая обкладка .< конденсатора !3 — с входом переключателя 12,управляющий вход которого соединен с выходом селектора 7, синхронизирующий вход которого соединен с выходом генератора 14.

Интегратор содержит усилитель 15, конденсатор 16 и резистор !7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Пусть на шины 6 и 11 поданы соответственно сигналы

О.! (t) k U)c(t) и U 2 (t) !с 21 к (t) 1 где Е!и k " коэффициенты пройорционэльности .

U y (t) и „(t) — преобразуемые напряжение и ток °

Преобразование активной мощности в код осуществляется за два периода напряжения U<(t). Пусть в одном иэ периодов напряжение на выходе коммутатора 2 находится в противофазе с U < (t), что обусловлено управ. ляющим сигналом с выхода формирователя 5. Тогда напряжение U.c (t) на выходе сумматора 3 будет иметь вид: цс (t) - 02 (t) - U„(t) +V„ где Ч вЂ” выходное напряжение формирователя 8 разнополярных образцовых напряжений, V. (l7,(t) П „ (t)J

До момента времени t,(ôèã.2à) конденсатор 13 подключен к +V и имео ет заряд 9 = Ч„С„, где С вЂ” емо кость кондейсатора 13. В момент t выходное напряжение интегратора 10 достигнет нуля. Это приводит к срабатыванию нуль-органа 9, и соответственно, к запуску селектора 1, который с момента времени t начинает формирование интервала длительностью

То(фиг.2б) и заканчивает его в мо1087908 мент времени 1 по окончании целого числа периодов импульсной последовательности с выхода генератора 14 (фиг.2 а) ; Срабатывание нуль-органа 9 в момент времени t» вызывает 5 также смену знака образцового напряжения Чо с "+ на "-". На интервал времени длительностью Т о конденсатор 13 отключается от выхода формирователя 8 и подключается к до- (10 полнительному входу интегратора 10.

Заряд, накопленный на конденсаторе

13, будет перетекать на конденсатор

16 интегратора 10, одновременно изменяя свой знак с "+" на "-" и к моменту времени С2практически конденсатор 1.3 будет разряжен до нуля.

Одновременно конденсатор 16 заряжается в течение интервала времени

Т» - "tq.- t1 током, обусловленным выходным напряжением сумматора 3, равным

U V2< Ч»1 О т.е. по окончании перетекания заряда с конденсатора 13 (момент времени tq) выходное напряжение интегратора 10 будет линейно возрастать со скоростью — (Vg Ч» V) 1c

Таким образом, уравнение балачса зарядов за интервал времени T: будет 30 иметь вид

-V С -(V; -V<, -Ч) T,ф = p

Г

Отсюда интервал времени Т „ можно определить так:

Т . Ч С к11ЧО - (Ч -Ч ° )1.

По окончании интервала времени

То конденсатор 13 вновь подключается к выходу формирователя 8 обр(эцовых напряжений и получает заряд о =

1» 40

-Ч С,, В момент времени t выходо о" ное напряжение интегратора !О, линей. но возрастающее после момента време"

ty CO CKoPOCTb(o — (Ч,.— Ч „;—

)/Ф, достигает нуля, что цриводит к срабатыванию нуль-органа 9, и, следовательно, к смене знака образцового напряжения Vo с "-" на

"+" и к запуску селектора 7 по переднему фронту выходного импульса которого конденсатор 13, имеющий

50 заряд - V Cp,подключается к дополнительному входу интегратора 10. Далее до момента времени t протекают процессы, аналогичные выше описанным

C с той лишь разницей, что образцовые напряжения Ч и заряд на образцовом конденсаторе 13 имеют другой знак.

Тогда уравнение баланса зарядов эа интервал времени Т будет иметь

С1 вид:, voC0 (Ч?1 Ч1„+Чо) Ть /R О °

Отсюда интервал времени Т имеет

?1 следующую зависимость:

Т -=VCR(V0+ (Ч .— Ч.)1

Тогда частоту импульсов, поступающих на вход реверсивного счетчика 4 в течение первого периода V»(t) на сложение, можно представить следующим образом: ч1 -(ч„-v„;8 ач с к

1 Яс,к

Количество импульсов N», поступающих в реверсивный счетчик 4 за первый период Т напряжения V»(t), равно:

В следующем периоде напряжения

U» (t) выходное напряжение счмматора

3 будет иметь выражение:

"с (t) = U< (t) +v» (t) . о а реверсивный счетчик 4 переключается в режим вычитания.В остальном про. цессы преобразования эа второй период протекают аналогично вышеописанным за первый период. Количество импульсов N< поступающих в реверсивный счетчик 4 за второй период . напряжения. U» (t), равно:

Тх к,* —,„J (ч,щю ((,(ц) ((dt, По окончании второго периода напряжения V<(t) записанное в ревер" сивном счетчике 4 число N можно представить выражением: х

Тх

Nx=H,-N>=

1Р бросок о vo(-,a, где К = 2К,» К2 ТК-- коэффициент пропорциональности.

Код в реверсивном счетчике 4 прямо пропорционален активной мощности и не зависит от То, а поэтому нестабильность его формирования, связанная с невозможностью синхронизации моментов срабатывания нульоргана 9 и моментов прихода ближай" шего импульса с выхода генератора

1081908

Составитель Н.Коновалов . Редактор А.Козориз Техред Т.Маточкин Корректор П.Муска

Заказ 2651/41 Тираж 711 Подписное

BHHHDH Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

14 образцовой частоты, не оказывает влияния .на точность преобразования.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет бопьшую точность преобразования по сравнению с базовым, в качестве которого выбран тестор контроля бескорпусных операционных усилителей АМЦ 1440.