Измерительный преобразователь активной мощности

Измерительный преобразователь активной мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении п-ростых, дешевьк, надежных, датчиков мощности. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.Для этого в устройство, содержащее фазочувствительный вьшрямитель,введен пороговый блок. Фазочувствительный выпрямитель составлен из резисторов 2-7, стабилитрона 10, транзистора 11, коллекторной цепи транзистора 12. Резистор 1, диод 8, стабилитрон 9, базовая цепь транзистора 12 образуют пороговый блок, напряжение срабатьшания Которого приблизительно равно напряжению стабилизации стабилитрона 9. Отсутствие намоточных изделий и конденсаторов делает возможным его интегральное исполнение. 3 ил. (Л Bxodi 075 1 0 (риг,7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (!1) (д) 4 С 01 К 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3829412/24-21 (22) 25.12.84 (46) 30.06.86. Бюл. У 24 (71) Ждановский металлургический институт (72) В.М.Федотов,В.Я.Притужалов, А.Н.Зиновченко,А.В.Стадник и А.С.Шашкин (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 978061, кл. С 01 R 21/08, 1981, Авторское свидетельство СССР

Р 954883, кл. G 01 R 21/06, 1981. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении простых, дешевых, надежных. датчиков мощности. Цель изобретения — повышение надежности преобразователя.Для этого в устройство, содержащее фазочувствительный выпрямитель, введен пороговый блок. Фазочувствительный выпрямитель составлен из резисторов

2-7, стабилитрона 10, транзистора

11, коллекторной цепи транзистора 12.

Резистор 1, диод 8, стабилитрон 9, базовая цепь транзистора 12 образуют пороговый блок, напряжение срабатывания Которого приблизительно равно напряжению стабилизации стабилитрона 9. Отсутствие намоточных изделий и конденсаторов делает возможным его интегральное исполнение. 3 ил.

12411

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении простых, дешевых и надежных датчиков мощности.

Цель иЗобретения — повышение íà- S дежности преобразователя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 вЂ,временные диаг. раммы, поясняющи е,его работу; на

10 фиг . 3 — зависимость методической р

1 погрешности преобразования от отношения : порогового на пряжения к напряжению исследуемой цепи.

Преобфазователь содержит резисторы 1-7, диод 8, стабйлитроны 9 и 10 и транзисторы 11 и 12.

Входная шина 13 напряжения через последовательно соединенные диод. 8, резистор 1 и стабилитрон 9 подключена к базе транзистора 12, эмиттер которого соединен с общей шиной 14 и через резистор 4 с входной шиной 15 тока и первым выводом резистора 3, второй вывод которого через резистор

2 подключен к шине 16 питания, а дви жок через резистор 5 — к базе транзистора 11, коллектор которого соединен с первой выходной шиной 17 и через резистор 6.с шиной 16 питания, а эмиттер — с коллектором транзистора

12 и анодом стабилитрона 10, катод которого подключен к второй выходной шине 18 и через резистор 7 к шине 16 питания. 3S

Резистор 1, диод 8, стабилитрон

9 и базовая цепь транзистора 12 образуют пороговый блок, напряжение срабатывания которого приблизительно равно напряжению стабилизации стаби- 40 питроиа 9. Резисторы 2-7, стабилитрон 10,транзистор 11 и коллекторная цепь танзистора 12 образуют фазочувствительный выпрямитель.

Преобразователь активной мощности àS работает следующим образом.

Напряжение П на шине 13, являющееся сигналом напряжения нагрузки, вызывает в свой положительный полупериод баэ вьйток и насыщение транзистора 12 при превышении значения отсекающего напряжения Б,равного сумме напряжения стабилизации стабилитрона 9 и прямого напряжения база-эмиттер транзистора 12.При этом длительность открытого состояния транзистора

12 определяется. временем,при котором

0 о,и для синусоиды связана !

37 2 с отношением U, /V„ . Моменты открыЭо тия и закрытия транзистора 12 ос и

li — a определяются иэ выражения где U „в — амплитуда синусоидального ряжения П

При насыщении транзистора 12 подается питание от источника постоянного напряжения U д через шину 16 питания на усилитель токового сигнала, собранный на транзисторе 11, в базу которого поступает ток от заданного напряжения смещения, определяемого позицией движка резистора 3, и напряжения

ToKoBoro сигнала U<, которое asrgeasется на низкоомном резисторе 4 при прохождении через него нагрузочного тока (прямого или трансформированного). Поскольку транзистор 11 работает в режиме класса А, то на всем промежутке открытого состояния транзисто= ра 12 потенциал коллектора транзистора 11 изменяется в соответствии с нагрузочным током. Если при этом согласовать напряжение смещения с . опорным напряжением стабилитрона 10, то между выходными шинами 17 и 18 будет иметь место напряжение U ин версное входному токовому сигналу

U>> и пропорциональное ему в некотором диапазоне значений нагрузочного тока.

В отрицательную полуволну нагруэочиого напряжения транзистор 12 закрьгг и напряжение Б равно нулю (фиг. 2) .

Среднее значение напряжения U p за период определяется длительностью открытого состояния транзистора. 12, зависящего от амплитуды нагрузочного напряжения;,.а также значением нагрузочного тока и фазой между током и напряжением. Таким образом,имеет место эффект управляемого фазового выпрямления сигнала, зависящего от произведения нагрузочного тока, напряжения и функции угла между ниMHi

Для синусоидальных форм нагрузочного тока и напряжения среднее за период значение U определяется выражением

12 F1137

-2К, К, К где К =

Uso коэффициент определяемый коэффи- ° циентом уси5 ления К то( кового усилителя, коэффициентом преобразования

К, нагрузочного тока в

35 4о

Kè Пе напряжение

Пйо коэффици ентом преоб- !5 разования

Кц нагрузочногЬ напряжения в напряжение 0 р

P = UI cos cf — активная мощность нагрузки1, U щ — амплитуда контролируемого напряжения нагрузки.

Анализ выражения для П показывает, что при постоянных значениях коэффициентов К 9 К ó Кв ччто возможно для широкого диапазона нагрузочных токов и.напряжений, значение U отражает. активную мощность цепи с методической погрешностью, определяемой выражением зависимость значения которого от

Ku Um отношения представлена на

"го фиг. 3. Для погрешности, меньшей чем IÕ область значений (K„U гО находится в пределах 1,25-1,7, что при номинальном значении 1,55 дает возможность с достаточно высокой точностью отражать значение активной мощности в нагрузке при изменении нагрузочного напряжения в пределж от 80 до 110% от номинального значения. При этом никаких ограничений на значение фазы, частоты тока и напряжения не накладывается.

Предлагаемый преобразователь проще известного и, следовательно, надежнее. Отсутствие намоточных изделий и конденсаторов обеспечивает возможность его интегрального исполнения.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь активной мощности, содержащий фазочувствительный выпрямитель, вход которого подключен к входной шине тока, о т л и ч а ю щ и и ся тем, .что,.с целью повышения надежности, в него введен пороговый блок, вход которого подключен к входной шине напряжения, а выход — к управляющему входу фазочувствительного выпрямителя, выход которого является выходом преобразователя.

1241131

0;5

03

08 фила.8

Составитель С.Кабиков

Редактор А.Лежнина Техред О.Сопко Корректор Т,Колб

Заказ 3483/39 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-.полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4