Преобразователь активной мощности в цифровой код

Преобразователь активной мощности в цифровой код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii) 497726

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Севе Советски)е

6бйиииетнчесинв

Республик (61) Дополнительное,к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.74 (21) 2041914/26-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень ¹ 48 (51) М. Кл. Н ОЗК 13/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) Дата опубликования описания 14.07.7б (72) Авторы изобретения

Ш. Ю. Исмаилов и И. М. Абдуллаев

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для повышения точности и чувствительности преобразователей активной мощности в цифровой код.

Известен преобразователь, содержащий суммирующую и вычитающую схемы, входы которых подключены к соответствующим источникам преобразуемых сигналов, а выходы соединены с двумя входами аналогового переключателя, формирователь периода, вход которого подключен к выходу источника преоб. разуемого напряжения, реверсивный счетчик, входы которого подключены к выходам импульсного переключателя, а управляющие входы аналогового и импульсного переключателей соединены с выходом формирователя периодов.

Известное устройство имеет низкую точность и чувствительность, которая определяется преобразователем аналогового сигнала в частотный параметр.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности преобразователя.

Для этого в него введен квадратичный преобразователь напряжения в число импульсов, состоящий из блока сравнения, один вход которого подключен через сумматор на резисторах соответственно к источнику напряжения смещения и выходу аналогового переключателя, а другой вход соединен с выходом функционального генератора напряжения полупараболической формы, подключенного через формирователь шага квантования к выходу формирователя периода, триггера, один вход которого подключен к выходу блока сравнения, другой — к выходу формирователя шага квантования, а выход — через блок заполнения интервала времени соединен с выходом

10 импульсного переключателя.

Блок-схема преобразователя изображена на чертеже.

Преобразователь состоит из суммирующей схемы 1, вычитающей схемы 2, блока 3 срав15 нения, функционального генератора 4 напряжения полупараболической формы, тригера 5, источника б напряжения смещения, блока 7 заполнения интервала времени, реверсив|ного счетчика 8, формирователя 9 периода, форми20 рователя 10 шага квантования, аналогового переключателя 11, импульсного переключателя 12, сумматора 13 на резисторах.

Преобразователь работает в двух тактах, продолжительность каждого из которых дол25 жна быть одинаковой и равной в обоих случаях времени одного периода напряжения измеряемой цепи, что обеспечивается формирователем 9 периода, В первом такте формирователь 9 периода

30 устанавливает переключатели 11 и 12 в поло497726

35 мых сигналов, а выходы соединены с двумя

40 .входами аналогового переключателя, формирователь периода, вход которого подключен к

45 12 (t) 0 + О () где

Uð (t) — А В (U (t) U ()1

65 жение а, при которых реверсивный счетчик

8 устанавливается в режим «сложения», а на первом входе блока 3 сравнения действует однополярное напряжение

U,(t) = U,+ U,(t), где Uo — постоянное напряжение смещения на первом входе блока сравнения, U,(t) = K, (U„(t)+ U,(t)(— мгновенное значение выходного напряжсния суммирующей схемы 1.

На другой вход блока 3 сравнения подается напряжение полупараболической формы

U (t) =КД/ от функционального генератора

4 (где К, — коэффициент полупараболического напряжения), запускаемого с помощью формирователя 10 шага квантования в момен. гсг ты времени ik = (где Т вЂ” период напряМ жения измеряемой цепи, М вЂ” число измерений мгновенных значений напряжения на первом входе блока сравнения за один период напряжения измеряемой цепи, К=1 — М вЂ” индекс, показывающий моменты измерения мгновенных значений).

К

В течение шага квантования At= — на выМ ходе триггера 5 получается сигнал длительности Tk, равной интервалу времени между моментами запуска функционального генератора 4 и срабатывания блока 3 сравнения, который заполняется импульсами стабильной частоты f с помощью блока 7 и записывается в счетчик 8. Поскольку реверсивный счетчик 8 работает в режиме сложения, количество суммированных за один период Т импульсов

У = /оп V(U +Ц (Р ))а

k=1

В следующем такте формирователь 9 периода устанавливает переключатели 11 и 12 в положения б и тем самым реверсивный счетчик 8 устанавливается в режим «вычитание», а на первом входе блока 3 сравнения действует однополярное напряжение — мгновенное значение выходного напряжения вычитающей схемы 2.

Количество импульсов, эквивалентное суммарной длительности интервалов времени Т за один период, определяется как

m ж, =," V (U, + U,(t,)(.

2 Я - 0

К концу второго периода на реверсивном советчике 8 фиксируется количество импуль5

30 сов, пропорциональное активной мощности измеряемого сигнала.

Цифровой эквивалент активной мощности не зависит от частоты измеряемого сигнала, что исключает нео бходимость последовательного пересчета результатов измерения относительно нее, Число измерений мгновенных значений М за один период, т. е. коэффициент умножения частоты напряжения измеряемой цепи выбирается из условия обеспечения минимальной методической погрешности преобразования активной мощности и для обеспечения нулевой методической погрешности преобразования необходимо обеспечить М=2n (где n — номер наивысшей четной гармоники спектра кривой мгновенного значения мощности, выражаемый в степени с основанием, равным 2). В частном случае, когда напряжение и ток измеряемой цепи имеют синусоидальную форму кривой, М =4.

Для формирования напряжения полупараболической формы можно использовать метод воспроизведения функции 7 с помощью кривых разряда RC-цепей и метод извлечения квадратного корня от линейно-возрастающего напряжения. С точки зрения точности воспроизведения функции jt и простоты реализации наиболее перспективен первый метод.

Предмет изобретения

Преобразователь активной мощности в цифровой код, содержащий суммирующую и вычитающую схемы, входы которых подключены к соответствующим источникам преобразуевыходу источника преобразуемого напряжения, реверсивныи счетчик, входы которого подключены к выходам импульсного переключателя, а управляющие входы аналогового и импульсного переключателей соединены с выходом формирователя периодов, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности преобразователя, в него введен квадратичный преобразователь напряжения в число импульсов, состоящий из блока сравнения, один вход которого подключен через сумматор на резисторах соответственно к источнику напряжения смещения и выходу аналогового переключателя, а другой вход соединен с выходом функционального генератора напряжения полупараболической формы, подключенного через формирователь шага квантования к выходу формирователя периода, триггера, один вход которого подключен к выходу блока сравнения, другой — к выходу формирователя шага квантования, а выход — через блок заполнения интервала времени соединен с входом импульсного переключателя

497726

Редактор В. Булдаков

Заказ 1951/б Изд, № 1067 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Г 1

u,() !

Составитель А. Кузнецов

Текред Т. Курилко Корректор М. Лейзерман