Цифровой измеритель мощности переменного тока

Цифровой измеритель мощности переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в цифровых измерителях мощно сти с аналоговым перемножением сигналов . Цель изобретения - повьшение точности измерения. Цифровой измеритель содержит входные преобразователи 1 и 2 напряжения и тока, аналоговый перемножитель 3, аналоговый усреднитель 4 и аналого-цифровой пре. образователь 5. Введение сзп 1маторов. 6 и 7, интегратора 8, цифрового квадратора 9, фазоинвертора 10 и образование новых функциональных связей устраняет влияние мультипликативной составляющей функции преобразования перемножителя на результат измерения. 1 ил. -. с (Л

СОЮЗ СОВКТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 R 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

pf $j !д Ц

ГГ ." . ..ГИАЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4145095/24-21 (22) 10.11.86 (46) 15.03.89. Вюл. У 10 (72) Н.И. Грибок, B.М.Макух, С. Г.Романюк, С.А.Савенко и Ю.В.Сасин (53) 621.3 17.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 508748, кл. С 01 К 21/00, 1976.

Наконечный А.И., Чайковский О.И, Цифровые средства измерения мощности электрических сигналов звукового диапазона частот. — Измерение, контроль, автоматизация, 1985, Ф 2 (4), с. 3. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

„„SUÄÄ 1465796 А1 (57) Изобретение может быть использовано в цифровых измерителях мощности с аналоговым перемножением сигналов. Цель изобретения — повышение точности измерения. Цифровой измеритель содержит входные преобразователи 1 и 2 напряжения и тока, аналоговый перемножитель 3, аналоговый усреднитель 4 и аналого-цифровой пре образователь 5. Введение сумматоров.

6 и 7, интегратора 8, цифрового квадратора 9, фазоинвертора 10 и образование новых функциональных связей устраняет влияние мультипликативной составляющей функции преобразования перемножителя на результат

Ф измерения. 1 ил.

1465796

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может найти применение в цифровых измерителях мощности с 8HBJIopQBbIM перемножением сигналов.

Целью изобретения является повышение точности, На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя мощности переменного тока.

Цифровой измеритель мощности содержит входной преобразователь 1 напряжения, входной преобразователь

2 тока, аналоговый перемножитель

3, аналоговый усреднитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, первый 6 и второй 7 сумматоры,интегратор 8, цифровой квадратор 9, фазоинвертор 10, Вход по напряжению соединен с входом входного преобразователя 1 напряжения, выход которого подключен к вычитающему входу второго сумматора 7, суммирующий вход которого соединен с выходом фазоинвертора 10, а выход подключен к второму входу аналогового перемножителя 3. Вход по току соединен с входом входного преобразователя 2 тока, выход которого подключен к суммирующему входу первого сумматора 6, вычитающий вход которого соединен с выходом интегратора 8, с входом фазоинвертора

10 и с входом аналогового усреднителя 4, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 5, выход которого соединен с входом цифрового квадратора 9. Выход первого сумматора 6 подключен к первому входу перемножителя 3, выход которого соединен с входом интегратора 8.

Работа цифрового измерителя мощности переменного тока основывается на следующем.

Напряжение u(t) и ток. (с) преобразуются во входных преобразователях напряжения 1 и тока 2 с коэффициентами преобразования К, и К соответственно. На их выходе получаем

U „,(t) = к, u(t), u«(t) = к, i(t), При нулевом напряжении на выходе интегратора 8 на выходе сумматоров

7 и 6 получаем напряжения

U1(t) = u„(t) = К, U(t) (2) Коэффициент передачи сумматоров

7, 6 равен единице.

Поэтому на выходе аналогового перемножнтеля 3 получаем напряжение

v„(t) = к и „(t) u,(t) =-К K,К, U(t) i(t)

K„ U(t) i(t) (3) где К вЂ” коэффициент преобразования мощности.

Напряжение (3) содержит постоян20 ную составляющую, пропорциональную активной мощности, и колебания удвоенной частоты. Поэтому напряжение

U „„ на выходе интегратора 8 начинает возрастать до момента равенства нулю напряжения на выходе аналогового перемножителя 3. При

U g i> 4 О на выходе второго сумматора 7 имеем напряжение -K Д(с) — Usa, Напряжение на выходе аналогового перемножителя 3 уменьшается.

U „(t) = K (-K„U(t) - U „,„) х х (к, i(t) - u s x j =

= к(-к,.к, U(t) i(t)— — к, 1(t) U „,„+

+ K1 U(t) vasily + Нных ).

35 (4) 40

В результате интегрирования напряжения (4) в интеграторе 8 составт, ляюшие 1 К ° K ° i(t) U z,„dt = О

Т1 и КК U(t) Uz, dt — О, в том о

50 случае, если постоянная времени интегратора 8 гораздо больше наибольшего периода в спектре исследуемых колебаний, при симметричных колебаниях i(t) и U(t) относительно оси

55 времени, что имеет место в ваттметрах переменного тока. Поэтому напряжение на выходе интегратора 8 не будет возрастать в случае равенства нулю напряжения (4), т.е. при

1465796 ции преобразования перемножителя на результат измерения.

71

1 К I 0 вь,х — К,. К, 0() х о х i(t) J dt = 0

Формула изобретения

Отсюда и „„= к, к v(e) 1(с). (5) 10

Составитель С.Хромов

Редактор М.Бандура Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 940/45 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

Напряжение (5) измеряется при помощи аналого-цифрового преобразователя 5 N = K><„U „„с коэффициентом передачи К „, а код числа N квадрируется в цифровом квадраторе 9. Код 15

eHcaa Ha его abrxope N р = К ><„ K K x

1 х Р, при К q К, К кратном десяти, пропорционален значению активной мощности P и не зависит от значения коэффициента передачи К аналогово- >0

ro перемножителя 3. Независимость результата N = К К, К P измере l ния от значения коэффициента передачи

К аналогового перемножителя 3 открывает возможность повышения точности 25 измерения мощности даже в случае использования полупроводниковых перемножителей напряжений (датчиков Хол-ла), Таким образом, предложенный цифро- 30 вой измеритель мощности переменных напряжений позволяет повысить точ-., ность измерения цифровых измерителей мощности с аналоговым перемножением сигналов за счет устранения влияния мультипликативной составляющей функЦифровой измеритель мощности переменного тока, содержащий входной преобразователь напряжения, входной преобразователь тока, аналоговый перемножитель, аналоговый усреднитель, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, отличающийся тем, 4 что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены два сумматора интегратор, цифро вой квадратор и фазоинвертор, вход которого соединен с входом аналогового усреднителя с выходом интегратора и с вычитающим входом первого сумматора, суммирующий вход которого подключен к выходу входного преобразователя тока, а выход соединен с первым входом аналогового перемножителя, выход которого соединен с входом интегратора, второй вход аналогового перемножителя подключен к выходу второго сумматора, суммирукнций вход которого соединен с выходом фазоинвертора, вычитающий вход подключен к выходу входного преобразова теля напряжения, а вход цифрового квадратора соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя,