Устройство для измерения среднего значения амплитуды установившегося напряжения

Устройство для измерения среднего значения амплитуды установившегося напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в вольтметрах амплитудных значений и системах оценки показателей качества электрической энергии передвижных источников электропитания для измерения установившихся значений напряжения. Цель изобретения - повышение точности измерения установившегося амплитудного напряжения - достигается применением измерительного трансформатора 1 аналого-цифрового преобразователя 2, трех цифровых компараторов 4-6, блока 7 сравнения кодов, регистра 8, задающего регистра 9 третьего, четвертого, пятого счетчиков 13, 12, 25, трех дифференцирующих цепей 15- 17, двух логических элементов НЕ 18, двух логических элементов И 19, 20, делителя 29 импульсов, дешифратора 23, шины Сброс 26 и электронного ключа 28, цифрового отсчетного блока 22. Устройство содержит также ограничитель 3, первый, второй счетчики 10, 11, генератор 21 импульсов, индикатор 24. 1 ил. сл f Ъахаа

союз соВетски.;

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (с1) 5 G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687445/21 (22) 03.05.89 (46) 30.10.91. Бюл. ¹ 40 (72) B.Ã.Ñóãàêoâ, А.Г. Бамбизов и В.И.Лексин (53) 621.317.322(088.8) (56) Куликовский К,Л. и Купер В.Я. Методы и средства измерений, Учебное пособие для вузов. М: Энергоатомиздат, 1986, с.5 — 14.

Авторское свидетельство СССР

N 838598, кл, G 01 R 19/25, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ АМПЛИТУДЫ УСТАНОВИВШЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в вольтметрах амплитудных значений и системах оценки показателей качества электрической энергии передвижных источИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в вольтметрах амплитудных значений и системах оценки показателей качества электрической энергии передвижных источников. электропитания для измерения установившихся значений напряжения.

Цель изобретения — повышение точности измерения установившегося амплитудного значения напряжения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения среднего значения амплитуды содержит измерительный трансформатор 1, выход которого свя50 1688173 А1 ников электропитания для измерения установившихся значений напряжения. Цель изобретения — повышение точности измерения установившегося амплитудного напряжения — достигается применением измерительного трансформатора 1. аналого-цифрового преобразователя 2, трех цифровых компараторов 4 — 6, блока 7 сравнения кодов, регистра 8, задающего регистра 9, третьегс, четвертого, пятого счетчиков 13, 12, 25, трех дифференцирующих цепей 1517, двух логических элементов НЕ 18, 2!. двух логических элементов И 19, 20, делителя 29 импульсов, дешифратора 23, шины

"Сброс" 26 и электронного ключа 28, цифрового отсчетного блока 22. Устройство содержит также ограничитель 3, первый, второй счетчики 10, 11, генератор 21 импульсов, индикатор 24, 1 ил. зан к входами аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2 и ограничителя 3, первый

4. второй 5, третий 6 цифровые компараторы и блок 7 совпадения кодов, регистр 8, задающий регистр 9, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13 счетчики и триггер 14, ервую 15, вторую 16 и третью 17 дифференцирующие цепи, первый логический элемент НЕ 18, первый 19 и второй 20 логические элементы И, генератор 21 импульсов, цифровой отсчетный блок 22, содержащий дешифратор 23, индикатор 24 и пятый счетчик 25, а также шину "Сброс" 26, второй логический элемент Н Е 27, электронный ключ 28, делитель 29 частоты. l688173

Шина входного сигнала через электронный ключ 28 соединена с входом аналого-цифрового преобразователя 2, разряды выхода которого соединены с разрядами первого входа первого цифрового компаратора 4 и разрядами входа регистра 8, разряды выхода которого соединены с разрядами второго входа nepBorо цифрового компаратора 4„первый вход которого соединен через первую дифференцирующую цепь 15 с синхранизирующим входом регистра 8, второй выход через вторую дифференцирующую цепь соединен со счетным входом второго счетчика 11 и единичным входом триггера 14, вход сброса которого соединен со сбросовым входом первого счетчика

10 и через третью дифференцирующую цепь 17 — с выходом îграничителя 3, вход которого соединен с выходом электронного ключа 28 и входом первой дифференцирующей цепи 15, а выход триггера

14 соединен с третьим входом первого логического элемента И l9, второй вход которого соединен с выходом генератс ра

21 импульсов и четвертым входом второго элемента И 20, а первый вход - с выходом второго логич;ci

27, вход которого соединен с первым Входом второго элемен" à И 20 и выходом второго цифрового компаратора 5, разряды первого вхоца которого соединены с соответствующими разрядами выхода регистра 8, а разрядьI BTopolo входа — с соответствующими разрядами выхсда первого счетчика i0, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И 19, и счетным входом третьего счетчика 12, разряды выхода которогс соединены с соответствующими разрядами первого входа четвертого цифрового компаратора, а вход сброса — с шиной

"Сброс" и входом сброса пятого 25, четвертого 13 и второго 11 счетчиков, и ричем разряды выхода второго счетчика 11 соединены с соответствующими разрядами первого входа трет-его цифрового компаратора 6, разряды второго входа которого соединены с разрядами выхода зацающего регистра 9, первый выход — с управляющим входом электронного KJIIOча 28, второй выход —; третьим входом второго элемента И 20, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ 18, вход которого соединен с выходом блока 7 совпадения кодов, разряды BTopof О ВхОдя кото()ОГО соедине f fhf с соответствующим:" разрядами выхода четвертого счетчика 13, счетный вход которого соединен с выхоцом BTopof злемента И 20 и входом делителя 29, выход которого соединен со счетным входом пятого счетчика 25, разряды выхода которого соединены через дешифратор 23 с разрядами входа индикатора 24.

Устройство работает следуют.,им образом.

Подается сигнал на шину "Сброс" 26, Счетчики 11 — 13 и 25 сбрасываются. При появлении положительной полуволны напряжения на выходе трансформатора 1 появляется сигнал на выходе ограничителя

3, который поступает на входы дифференцирующих цепей 15 и 17, и импульсами с их выходов сбрасываются счетчик 10, регистр

8, а триггер 14 переводится в состояние, при котором исчезает сигнал с его прямого выхода.

Одновременно сигнал с выхода трансформатора 1 поступает на вход АЦП 2, и код с его выхода поступает на первый вход компаратора 4, где сравнивается с кодом, поступающим с выхода регистра 8. Поскольку регистр 8 был предварительно сброшен, а напряжение на входе АЦП 2 возрастает, то появляется сигнал на первом выходе компаратора 4, Этот сигнал поступает на вход дифференцирующей цепи 15, и по импульсу с ее выхода в регистр записывается код возросшего мгновенного напряжения. При дальнейшем увеличении будет происходить перезапись кодов в регистре 8 до момента записи кода амплитудного значения первой полуволны. На ниспадающем участке напряжения коды мгновенных значений напряжения на выходе АЦП 2 будут меньше сформировавшегося кода амплитуды на выходе регистра 8 и появится сигнал на втором выходе компаратора 4. Сигнал с второго выхода компаратора 4 поступает на вход дифференцирующей цепи 16, сигналом с выхода которой триггер 14 переводится в состояние, при котором появляется "1" на его прямом выходе. Сигнал на выходе компаратора 5 отсутствует, так как на его первый вход подан код ампгитуды первой волны исследуемого напряжения с выхода регистра 8, а на второй вход подан нулевой код с выхода счетчика 10, предварительно обнуленного. Низкий уровень с выхода компаратора 5 инвертируется логическим элементом НЕ 27 в "1", которая поступает на первый вход элемента И 19. С приходом "1" с выхода триггера 14 через элемент И 19 с выхода генератора 21 на вход счетчиков 12 и 10 будут поступать импульсы, Поступление импульсов на счетчики 12 и 10 прекратится в момент, когда коды на выходе счетчика 10 и выходе регистра 8 совпадут.

При этом появится сигнал на выходе компа1688 l73 ратора 5, а на выходе элемента НЕ 27 исчезнет, закрывая элемент И 19 по первому входу

В момент появления второй положительной полуволны исследуемого напряжения счетчик 10, триггер 14 и регистр 8 переводятся в исходное состояние, в счетчик 11 записано число проанализированных полуволн, а в счетчик 12 — код амплитуды

10 первой полу;,олны.

Формирование кода амплитуды второй полуволны в регистре 8 происходит аналогично описанному выше. После записи кода амплитуды на втором выходе компаратора

4 появляется вновь сигнал, и второй импульс с выхода дифференцирующей цепи 16 заносится в счетчик 11, Одновременно меняет состояние триггер 14 и элемент И 19 открывается, пропуская импульсы с выхода

20 генератора 21 на вход счетчиков 12 и 10. На выходе счетчика 12 формируется код суммы амплитуд первой и второй полуволн, а на выходе счетчика 10 формируется код амплитуды второй полуволны. После завершения формирования кодов появляется сигнал на выходе компаратора 5 и элемент И 19 закрывается по первому входу.

В момент появления очередной волны регистр 8, счетчик 10 и триггер 14 вновь

30 переводятся в исходное состояние и все повторяется. При этом в счетчике 12 формируется код суммы амплитуд полуволн, а в счетчике 11 — код числа проанализированных полуволн.

При достижении заданного регистром 9 числа проанализированных амплитуд коды на входах компаратора 6 совпадают. Сигнал на первом выходе компаратора 6 исчезает, закрывая ключ 28 и отключая входное на6 сигнал появляется, подготавливая элемент И 20 по третьему входу. По второму входу элемент И 20 подготовлен сигналом с выхода элемента НЕ 18, так как на входах

45 блока 7 коды не совпадают. После завершения формирования кода амплитуды последней полуволны на выходе счетчика 10 и суммы кодов на выходе счетчика 12 появляется сигнал на выходе компаратора 5 и от50 крывается элемент И 20. Сигналы с выхода генератора 21 начинают поступать на вход счетчика 13 и через делитель 29 — на вход счетчика 25. Коэффициент деления делителя 29 устанавливают равным числу проана55 лизированных полуволн, установленному задающим регистром 9.

На выходе счетчика 25 формируется код средней амплитуды и роанализированных полуволн исследуемого напряжения. Формирование кода завершается, когда выравпряжение, а на втором выходе компаратора. 40 ниваются коды на выходах счетчиков l 2 и

13. При этом появляется оигнал на выходе компаратора 7, а на выходе элемента HF 18 исчезает, закрывая элемент И 20 по второму входу.

Код средней амплитуды с выхода счетчика 25 подается на вход дешифратора 23, где дешифрируется в удобную для индикации форму и поступает на вход индикатора 24, Формула изобретения

Устройство для измерения среднего значения амплитуды установившегося напряжения, содержащее электронный ключ, счетчик, цифровой отсчетный блок, триггер, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, блок совпадения кодов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены «ри цифровых компаратора, регистр, задающий регистр, три дифференцирующие цепи, ограничитель, делитель частоты, два элемента И, два элемента НЕ, три счетчика, измерительный трансформатор, первый выход вторичной обмотки которого соединен с входом электронного ключа, выход которого соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, выходы которого соединены с первыми входами первого цифрового компаратора и входами регистра, выходы которого соединены с вторыми входами первого цифрового компаратора, первый выход которого соединен через первую дифференцирующую цепь с синхронизирующим входом регистра, а второй выход через вторую дифференцирующую цепь соединен со счетным входом второго счетчика и счетным входом установки триггера, вход сброса которого соединен с входом сброса первого счетчика и через третью дифференцирующую цепь — с входом первой дифференцирующей цепи и с выходом ограничителя, вход которого соединен с выходом электронного ключа, выход триггера соединен с третьим входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов . четвертым входом второго элемента И. а

;,ервый вход — с выходом второго элемента

НЕ, вход которого соединен с первым входом второго элемента И и выходом второго цифрового компаратора, первый вход которого соединен с выходом регистра, а второй выход — с выходом первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И и счетным входом третьего счетчика, выходы которого соединены с первыми входами четвертого цифрового компаратора, а вход сброса с шиной "Сброс", 1б88173

Составитель F.Илюшкин

Редактор Т.Лошкарева Техред M.Moðãåíòàë Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 3706 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 входами сброса цифрового отсчетного блока, четвертого и второго счетчиков, причем выходы второго счетчика соединены с пе рвыми входами третьего цифрового компаратора, вторые входы которого. соединены с выходами задающего регистра, первый выход соединен с третьим входом второго элемента И, второй входМф ррго соединен с выходом первого элемента, Н Е, вход которого соединен с выходом блока совпадения кодов, вторые входы которого соединены с выходами четвертого счетчика, сонетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, с входом делителя частоты, вы5 ход которого соединен со счетным входом цифрового отсчетного блока, выводы первичной обмотки измерительного трансформатора соединены с входными клеммами устройства, а второй вывод вторичной об10 мотки соединен с общей шиной.