Цифровой ваттметр

Цифровой ваттметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0Ц 576542

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.75 (21) 2196352(21 с присоединением заявки №вЂ” (23} Приоритет (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания 14.10.77 (51) М. Кл 2 G 01R 21/06

Гасударственный KolAMTBT

Савета Министров СССР па делам изабретеннй и аткрытий (53) УДК 621.317.784 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Бычковский, В. П. Гапченко, В. А. Говорунов, А. В. Кравцов, И. Г. Лунев, М. В. Папаика и В, С. Старжинский (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ВЛТТМГТР

Изобретение относится к области дискретных методов измерения электрических величин и вычислительной техники.

Известно устройство измерения мощности, основанное на функциональном преобразовании входных сигналов и дальнейшем их преобразовании в цифровой код.

Известное устройство не удовлетворяет современным требованиям по точности, быстродействию, автоматизации процесса измерения и возможности сочетания его работы с вычислительными устройствами систем управления и автоматики.

Известен цифровой ваттметр переменного тока, наиболее близкий по технической сущности к настоящему изобретению, содержащий, последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов и множитель частот, выход которого подключен к задатчикам ортогональных функций, каждый из которых через блоки умножения, соединенные другими своими входами с выходом преобразователя аналог-код, подключен к счетчикам и непосредственно к одним из входов других триггеров, другие входы которых подсоединены к выходам двух блоков сравнения соответственно, три блока совпадений, одни входы которых соединены с выходами триггеров, а другие— с выходом одного из указанных блоков совпадений, четыре блока вентилей, входы которых подключены к выходам триггеров, генератора опорной частоты и блоков совпадений, выходы двух блоков вентилей соединены через один из реверсивных счетчиков с дешифратором, 5 выходы двух других — через второй реверсивным счетчик с указанным дешифратором, блок возведения в степень, вход которого подключен ко входам задатчпков ортогональпых функций, а выход — к одному пз входов пре1о образователя аналог-код, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, входы шунта п формирователя управляющих импульсов являются входами устройства, вторые входы одного пз блоков сравнения и блока воз15 ведения в степень соединены с источником опорного напряжения, а другого блока сравнения — с источником опорного тока (21.

Недостатком этого ваттметра является сравнительно низкая точность, зависимость резуль20 тата измерения от частоты исследуемого сигнала, сравнительная сложность схемной реализацип, низкая помехоустойчивость.

С целью повьш ения точности помехоустойчивости в предлагаемый цифровой ваттметр введены два сосдппепных между собой формирователя временных интервалов, один пз которых включен между выходом III) íòà и входом одного пз блоков сравнения, а другой между входом формирователя управляющих

30 импульсов и входом другого блока сравнения.

576542

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого цифрового ваттметра.

Цифровой ваттметр содержит шунт 1, формирователь 2 управляющих импульсов, множитель 3 частоты, формирователи 4 и 5 временных интервалов, блоки 6 и 7 сравнения, триггеры 8 и 9 управления, блоки 10 — 11 совпадения, генератор 13 опорной частоты, управляемые вентили 14 — 17, реверсивные счетчики 18 и 19, дешифратор 20 нулевого состояния реверсивных счетчиков, устройство 21 возведения значений тока и напряжения в степень, показатель которой является функцией временных интервалов, преобразователь 22 аналог-код; задатчик 23 ортогональных функций, блок 24 умножения, счетчик 25 активной мощности, задатчик 26 ортогональных функций, блок 27 умно>кения и счетчик 28 реактивной мощности.

В исходном состоянии ток подается через шунт 1 на вход формирователя 4, на выходе которого ток следит за изменением входного сигнала. Напря>кение U,(t) подается на входы формирователей 2 и 5, последний управляет работой множителя 3 частоты. Напря>кение па выходе формирователя 5 следит за изменением входного напряжения.

При запуске формирователя 5 тактовым импульсом с умно>кителя 3 частоты формирователи 4 и 5 отключа!отся от исследуемых сигналов и подключаются к потенциалу земли.

Этим жс импульсом устанавливаются в «О» триггеры 8 и 9, которые открывают вентили 14 и 15, импульсы от генератора 13 поступают на суммирование в счетчики 18 и 19. С этого момента ток и напря>кение на выходе формирователей 4 и 5 начинают уменьшаться по экспоненциальному закону.

По достижении уровня срабатывания блоков 6 и 7 на их выходах появляются импульсы.

Тактовым импульсом с умножителя 3 частоты запускается устройство 21 с показателем, пропорциональным временному интервалу, начало которого определяется формирователями

4 и 5, а окончание — срабатыванием блоков

6и 7..

Напря>кение U„, x с выхода устройства 21 поступает на вход преобразователя 22. Число импульсов на выходе преобразователя 22 пропорционально произведению мгновенных значений тока и напря>кения исследуемых сигналов, С приходом импульсов на триггеры 8 и 9 блоков 6 и 7, эти триггеры устанавливаются в единичное состояние при помощи вентилей 14 и 15, генератор 13 отключается от счетчиков

18 и 19. После установки триггеров 8 и 9 в единичное состояние высокий уровень с блока

12 вызывает срабатывание блоков 10 и 11, которые переключат счетчики 18 и 19 на вычитание и открывают вентили 16 и 17. Импульсы из содержимого счетчика 18 вычитаются, а затем после установки его в нуль вычитываются импульсы из содер>кимого счетчика 19.

После установки счетчиков 18 и 19 в пуль сра25

65 батывает дешифратор 20 и запускает на преобразование значение напряжения на выходе устройства 21 в код устройством 22, Произведения мгновенных значений тока и напряжения подаются на блоки 24 и 27, на вторые входы которых с задатчиков 23 и 26 поступают коды з!п2х и cos2x соответственно. С блоков

24 и 27 коды мгновенных значений мощности поступают на счетчики 25 и 28, где суммируются за период.

По окончании процесса измерения показания счетчиков 25 и 28 пропорциональны соответственно измеряемым активной и реактивной мощности.

Цифровой ваттметр позволяет измерять активную и реактивную мощности при наличии высокочастотной помехи в кривых тока и напря>кения, отличается простотой схемной реализации и не требует особой настройки.

Формула изобретения

Цифровой ваттметр, содержащий шунт, последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов и множитель частоты, выход которого подключен к задатчикам ортогопальных функций, каждый из которых срез блоки умножения, соединенные другими своими входами с выходом преобразователя аl!ялог-код, подкл10 Iсн к с Iетчикам 11 непосредственно к одним из входов двух триггеров, другие входы которых подсоединены к выходам двух блоков сравнения соответственно, три блока совпадений, одни входы которых соединены с выходами триггеров, а другие— с выходов одного из указанных блоков совпадений, четыре блока вентилей, входы которых подключены к выходам триггеров, генератора опорной частоты и блоков совпадений, выходы двух блоков вентилей из четырех соединены через один из реверсивных счетчиков с дешифратором, а выходы двух других — через второй реверсивный счетчик с указанным дешифратором, блок возведения в степень, вход которого подключен ко входам задатчиков ортогональных функций, а выход — к одному из входов преобразователя аналог-код, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, входы шунта и формирователя управля!ощих импульсов являются входами устройства, вторые входы одного из блоков сравнения и блока возведения в степень соединены с источником опорного напря>кения, а друг!го блока сравнения — с источником опорного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, в него введены два соединенных между собой формирователя временных интервалов, один из которых включен между выходом шунта и входом одного из блоков сравнения, а другой— между входом формирователя управляющих импульсов и входом другого блока сравнени»

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

576542

Составитель Н. Андриевский

Texpeд А. Камышникова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Янова

По та ясное

Заказ 2290/7 Изд. № 512 Тираж 1109

IIIO Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открыгий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4г5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Авторское свидетельство СССР № 398878, кл. G 01R 21/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР №290226, кл. G 01R 21/06, 1969.