Устройство для измерения активной и реактивной составляющих тока

Устройство для измерения активной и реактивной составляющих тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: измерение активной и реактивной составляющих тока в линейных электрических цепях. Сущность изобретения: устройство содержит преобразователь 1 ток - напряжение , формирователь 2 опорных сигналов, аналоговые ключи 3, 4 и интеграторы 5, 6. Вход преобразователя 1 является первым входом устройства, выход соединен с первым входом формирователя 2 и сигнальными входами аналоговых ключей 3t Второй вход формирователя 2 соединен с вторым входом устройства, выходы формирователя 2 соединены с управляющими входами аналоговых ключей 3, 4. Выходы ключей соединены с входами интеграторов 5, 6Г выходы которых являются выходами устройства. Формирователь 2 содержит дискриминаторы 7, 8 максимумов, нуль-орган 9 и триггеры 10, 11. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. § (Л

А1 союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1732 (51)g с 01 R 19/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР

1 (21) 4748949/21. (22) 11, 1 О. 89 (46) 07,05,92. Бюл. Г" 17 (72) В. Н,Чинков, А.Л, Савицкий: и В.А,Бернадский . (53) 621.317.312 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР н 960646, кл. с 01 R 19/06,,1982, Лвторское свидетельство СССР

Г 1394155, кл, G 01 R 19/06, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ

ТОКА (57) Использование: измерение активной и реактивной составляющих тока в линейных электрических цепях. Сущность изобретения: устройство со2 держит преобразователь 1 ток - напряжение, формирователь 2 опорных сигналов, аналоговые ключи 3, 4 и интеграторы 5, 6. Вход преобразователя 1 является первым входом устройства, выход соединен с первым входом формирователя 2 и сигнальными входами аналоговых ключей 3, 4.

Второй вход формирователя 2 соединен с вторым входом устройства, выходы формирователя 2 соединены с управляющими входами аналоговых ключей 3, 4, Выходы ключей соединены с входами интеграторов 5, 6, выходы которых являются выходами устройства, формирователь 2 содержит дискриминаторы 7, 8 максимумов, нуль-орган 9 и триггеры 10, 11, 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

173

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может . быть использовано для измерения активной и реактивной составляющих тока в линейных электрических цепях.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия.

На фиг,l приведена функциональная схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 ток - напряжение, формирователь 2 опорных сигналов, аналоговые ключи 3 и 4 и интеграторы 5 и б.

В качестве преобразователя 1 ток - напряжение используется чисто активное образцовое сопротивление, например шунт. Вход преобразователя

1 соединен с токовым входом устройства, а выход подключен к точке, объединяющей первый вход формирователя 2 опорных сигналов и сигнальные входы аналоговых ключей 3 и 4.

Второй вход формирователя 2 опорных сигналов соединен с входом напряжения устройства, а его первый и второй выходы подключены к управляющим входам аналоговых ключей 3 и

4, выходы которых соединены с входами интеграторов 5 и б, а выходы последних являются выходами устройства, формирователь 2 опорных сигналов включает дискриминаторы 7 и 8 максимумов, нуль-орган 9 и триггеры 10 и 11.

Вход дискриминатора 7 максимумов подключен к первому входу формирователя 2 опорных сигналов, а входы дискриминатора 8 максимумов и нульоргана 9 объединены между собой и подключены к второму входу формирователя 2 опорных сигналов, Выход дискриминатора 7 максимумов соединен с объединенными между собой R-входами триггеров 10 и ll, S-вход триггера

10 подключен к выходу дискриминатора 8 максимумов, à S-вход триггера

11 — к выходу нуль-органа 9. Выходы триггеров 11 и 10 являются соответственно первым и вторым выходами формирователя 2 опорных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Входной ток i(t) подается на преобразователь 1 ток — напряжение, на выходе кбторого образуется напряжение Г, t), пропорциональное току

228б

U (t) = V, i(i ), где Е 1 - коэффициент передачи пре5 образователя 1 ток - напряжение.

Напряжение U;(t) подается на сигнальные входы аналоговых ключей

3 и 4 и по первому вхолу формирователя 2 опорных сигналов на дискриминатор 7 максимумов, .который выделяет моменты t„ переходов напряжеC ния U, (t), а,следовательно, и тока

i(t) через положительные максимумы (фиг.2а) и формирует в эти моменты выходные импульсы.

Напряжение U(t) поступает по второму входу формирователя 2 опорных сигналов на входы дискриминатора 8 максимумов и нуль-органа 9, на выходах которых образуются импульсы в моменты времени t< и t о соответственно переходов напряжения

U(t) через положительные максимумы и нули из отрицательной области в положительную.

Выходные импульсы нуль-органа 9 подаются на S-вход триггера 11, переводя его в единичное состояние, а выходные импульсы дискриминатора 7 максимумов поступают на R-вход триггера 11, возвращая его в исходное, нулевое состояние. На прямом выходе триггера 11 образуется первый опорный сигнал Uzz< (фиг.2,б), посЗ тупающий по первому выходу формирователя 2 опорных сигналов на управляющий вход аналогового ключа

3, который этим сигналом периодически открывается на время (е -t0) и на его выходе образуется кусочногармонический сигнал U<(t)

= K i„(t) (фиг,2,г), Выходные импульсы дискриминатора 8 максимумов подаются íà S-вход триггера 10, устанавливая его в единичное состояние, а выходные импульсы дискриминатора 7 максимумов поступают на R-вход триггера 10, возвращая его в нулевое состояние. На выходе триггера lb образуется второй опорный сигнал U(>@ g(t) (фиг,2в), который по второму выходу формиро 5 вателя 2 опорных сигналов подается на управляющий вход аналогового ключа 4, Этим опорным сигналом ключ 4 периодически открывается. на время (t<-t<) и на его выходе образуется

732286

= К К2 Ъ тр = К то ° (6) (7) (5) 5

1 кусочно-гармонический сигнал u ((.) г

= К 1 (Т) (фиг.2,д), Кусочно-гармонические напряжения

U <(t) и U<(t) с выходов аналоговых ключей 3 и 4 поступают на входы интеграторов 5 и 6 . на выходах которых образуются напряжения

1 2

11„= К вЂ” „I U (t)dt

2 т

<о

i,(И, (2) о 2

,=К вЂ”, (U(t)dt

2 Т l

1 2

К» К» J tt(t)dt » (3)

6 где К - коэффициент передачи ин2 теграторов 5, 6, Т - период входного напряжения или тока.

Средние .значения токов t(t) и

i<(t) равны т,l

I -- J i(t)dt=

1 (1 Т l л о ((pq)

I f si.n(Qt-(g) dt= Х J 1п(-q)q

1 о

)(d(0t) = - т сов(у = Ъ.т „, (4)

1 2 с а Т

tl

Т I„J я п(Ыс-(f)dt =

1 Ф((»

>(» I ) s in ((at- »(») d (8t )

Jl

1 в g »

ll где Т „„- амплитуда тока; круговая частота

Ч) - фазовый сдвиг между напряжением и током, I = I сояЧ), Ip = I в п Ц- активная и реактивная составляющие амплитуды тока i{t) соответственно, 1

Ъ = - - численный коэффициент, 2 ((Подставляя в выражения (2) и (3) .равенства (4) и (5), получим: и,2=К, К,2Ъ Т =Кт

S где К = К, Kz b — коэффициент передачи устройства, Из выражений (6) и (7) видно, что напряжения U и U на выходах интеграторов пропорциональны активной Iä и реактивной Ip составляющим тока.

Формула изобретения

l5

1. Устройство для измерения активной и реактивной составляющих тока, содержащее преобразователь ток - напряжение, вход которого яв2О ляется первым входом устройства, формирователь опорных импульсов, первый вход которого является вторым входом устройства, два интегратора, выходы которых являются выходами устройств ва, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повывения точности измерения и быстродействия, в него дополнительно введены два ключа, входы которых объединены и соединены с выходом преобразователя ток - напряжение и вторым входом формирователя опорных импульсов, два выхода которого. соединены с управляющими входами обоих ключей соответственно, выходы ключей соединены с входами интеграторов, 2, Устройство по и.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь опорных импульсов. содержит два дискриминатора максимума, нуль-орган

40 и два RS-триггера, прямые выходы которых являются первым и вторым выходами формирователя соответственно, R-входы RS-триггеров объединены и .соединены с выходом первого ди с кри4 минатора максимума, вход которого является вторым входом формирователя, первый вход которого соединен с входами нуль-органа и второго дискриминатора максимума, выход послед50 него соединен с S-входом первого RSтриггера, выход нуль-органа соединен с S-входом второго RS-триггера, о

Q,очаг

2)

7.и-.. 2

Составитель Л.фомина

Редактор В,бугренкова Техред 11.Дидык Корректор Л,Пилипенко

Заказ 1581 Тираж 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