Цифровой измеритель коэффициента мощности

Цифровой измеритель коэффициента мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

746314

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

Ж Д Г

Ы!4э 110 ) $3 (6) ) jlîïîëíèòåëüíîå к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.77 (21) 2458960/18-21 (5t)M. Кл.

G 01 R 21/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621. .317.7 (088,8) до делам изобретений и открытий

Опубликовано 07 07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания08.07.80.

Н. В. Сандрацкий, Д. П, Орнатский и А. М. Дубовик (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) БИфРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЗфФИБИЕНТА

МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электроизме-" рительной технике и может врыть использовано в случаях, когда необходимо измерять коэффициент мошности в диапазоне частот при искаженных формах выходных сигналов.

Известно устройство, содержащее аналоговые перемножители, алгебраический и арифметический сумматоры, делительное устр ойство (1) то

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения коэффициента мощности при искаженных формах входных сигналов, Наиболее близким к изобретению nb технической сушности является устройство, содержашее последовательно соединенные амплитудный детектор, первый автоматический переключатель, первый интегратор и первый нуль-орган, блок управления, логический элемент И, опорный генератор; второй интегратор и счетчик, первый аналоговый ключ, усилительограничитель, один из входов первого asтоматического переключателя соединен с выходом второго интегратора, вход которого подключен к выходу первого аналогового клЮча, а усилитель ограничитель включей между первым входом устройства и первым входом блока управления (2)

Недостатком такого устройства является низкая точность измерения коэффициента мошности при искаженных формах входных сигналов.

Бель изобретения — повышение точности измерения коэффициента мошности.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель коэффициента мошности, содержащий последовательно соединенные амплитудный детектор, пер-, вый автоматический переключатель, первый интегратор и первый нуль-орган, блок управления, логический элемент И, опорный генератор, второй интегратор и счетчик, первый аналоговый ключ, усилитель-ограничитель, один из входов первого автоматического переключателя соединен с выходом второго интегратора, 3 74 вход которого подключен к выходу первого аналогового ключа, а усилитель-ограничитель включен между первым входом устройства и первым входом блока управления, введены аналоговый перемножитель, первый и второй квадраторы, второй и третий аналоговые ключи, третий, четвертый и пятый интеграторы, второй автоматический переключатель, причем первый и второй входы аналогового неремножителя подключены соответственно к первому и второму входам устройства, первый вход устройства подключен через последовательно соединенные второй квадратор, второй ключ, третий интегратор, третий ключ и четвертый интегратор к первому входу второго автоматического переключателя, второй вход которого через первый квадратар соединен со вторым входом устройства, выход первого автоматического переключателя соединен через последовательно включенные пятый интегратор, -второй нуль-орган со вторым входом блока управления, а третий вход блока управления подключен к выходу первого нуль-органа, управляющие входы всех ключей и переключателей соединены с выходами блока управления, к дополнительному выходу которого подключен первый вход логического элемента И, ко второму входу последнего подключен выход опорного генератора, а к выходу логического элемента И вЂ” счетчик, На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя коэффициента мощности.

Цифровой измеритель состоит из аналогового перемножителя 1, входы которого подключены к входам всего устройства, а выход через последовательно соединенные аналоговый ключ 2 и интегратор 3 соединен с одним из входов автоматического переключателя. Выход автоматического переключателя 4 через последовательно соединенные интегратор

5, первый нуль-орган 6, блок управления

7 подключен к первому входу логичес"кого элемента И 8, включенного между опорным генератбром 9 и счетчиком 10,Один вход измерителя череэ квадратор 11 соединен с одним иэ входов второго автоматического переключателя 12, другой вход которого подключен ко второму входу измерителя через последовательно соединенные квадратор 13, аналоговый ключ

14, интегратор 15, аналоговый ключ

16 и интегратор 17 ° Выход второг о

- ипиуг,;:,.ч.-(:..-,. гу- -Л зЬ,",.чВт йыпф, ф(ря(ффя ь

1 !

6314 автоматического переключателя 12 через последовательно соединенные интегратор 18 и йуль-орган 19 подключен к блоку 7 управления. Выход интегратора

18 через амплитудный детектор 20 соединен со вторым входом автоматического переключателя 4, Один из входов измерителя через усилительограничитель 21 подключен к блоку 7 управле10 ния. Управляющие входы кЛючей 2, 14, 16 и переключателей 4 и 12 подключены к блоку 7 управления.

Устройство работает в три такта, В первом такте, длительность кото15 рого равна периоду Т ехопиых веге пов, открыты ключи и 14; а ключ 16 закрыт, автоматический переключатель

12 соединяет выход квадратора 11 со входом интегратора 18, автоматический

20 переключатель 4 находится в нейтрал ном положении.

Количество электричества д Я„, накояленное интегратором 18 эа время f равно

25 k2 т ka,ò 8 i IU (L dt R U (ц

1 о 1 где 0(Ц - напряжение в измеряемой цепи;

k U(4) — напряжение. на вхох, де квадратора ll; — 0(4)dk — действующее эначеф Тхо ние напряжения в измеряемой цепи, К вЂ” интегрирующее сопротивление интегратора 18, у,= сбое — коэффициент пропорциональности.

Выходное напряжение интегратора 15

U y в конце периода интегрирования равно: 2 Тх ((Е ) .а(а1л(о, "2 о к (2) где ф) - ток в измеряемой цепи;

k, 1(1) — напряжение на

50 выходе квудратора 13;

- портоянная време-. ни интегратора

„т

15; — J. j (4)dt — действующее значение тока в измеряемой цепи, k =cone< - коэффициент про

2. порциональности.

6314 б

«Л91 где IJ "— — выходное напряжение

20 С амплитудного детектора

20;

С» — емкость интегратора 18.

Истинное значение коэффициента мощности К, записывается в виде: т

5 74

Выходное напряжение интегратора 3

U> в конце периода интегрирования равно: тх

u;- - f о(Ц ((t)dt= ((s)

k ..k "т„

5,5 где — постоянная врез мени интегратора

1 7 х .. 3;

P =- (Щ((((ЦсК вЂ” вктиьиаи мощ(д х о ность в измеряемой цепи.По окончании периода интегрирования во втором такте ключи 2 и 14,закрываются, обеспечивая режим . хранение» интеграторов 3 и 15, ключ 16 открывается, автоматический переключатель

12 подключает выход интегратора 17 к входу интегратора 18, автоматический переключатель 4 подключает вход интегратора 5 к выходу интегратора 3.

Таким образом, во втором такте происходит разряд интегратора 18 выходным напряжением интегратора 15 через интегратор 17 и заряд в течение этого. времени интегратора 5 выходным напряжением интегратора 3, время разряда ! интегратора 18 Т> из уравнения ба— f < (a)dt Я 2фд1

Иифровой измеритель коэффициента мощности, содержащий последовательно соединенные амплитудный детектор, первый автоматический переключатель, первый интегратор и первый нуль-орган, блок управления, логический элемент И, опорный генератор, второй интегратор и счет чик, первый аналоговык ключ, усилительограничитель, один из входов первого автоматического переключателя соединен с выходом второго интегратора, вход которого подключен к выходу первого ана35 логового ключа, а усилитель-ограничитель включен между первым входом устройства и первым входом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения коэффициента мощности, в него введены аналоговый перемножитель, первый и второй квадраторы, второй и третий аналоговые ключи, третий, четвертый и пя45 тый интеграторы, второй автоматический переключатель, причем первый и второй входы аналогового неремножителя подключены к первому и второму входам уст ройства соответственно, первый вход уст ройства подключен через последовательно соединенные второй квадратор, второй ключ. третий интегратор, третий ключ и четвертйй интегратор к первому входу второго автоматического переключателя, второй вход которого через первый квадратор соединен со вторым входом уст ройства, выход первого автоматического переключателя соединен через последовательно включенные пятый интегратор, вторавно:!

7 и 9 л! (5) лб где — количество электри"17 1 честна разряда интегратора 18, 17 — постоянная времени интегратора 17, Количество электричества дя, пс лученное интегратором 5 эа время Т„

P&BH0; тi U .T3

aQ fUdt= " (у( о 2 где g — интегрирующее сопротивление

2 интегратора 5.

В третьем такте автоматический переключатель 4 подключает выход ампли. тудного детектора 20 к входу интегратора 5 для его разряда за некоторое вре миТ,.

Количество электрического разряда

Ь94 интегратора 5, равно: т„ ьа ь@- — 0 dt= г (8)

4 R . Zo К С о z где 0(Ц вЂ” напряжение в исследуемой цепи

1(1) — ток в исследуемой цепи.

В результате кодирования временного интервала Т постоянной частотой опорного генератора 9 т = — в счетчике л

10 пЬлучаем число, величина которого является результатом измерения.

Формула изобретения

° 7 746314 8 рой нуль-орган со вторым входом блока ратора, а к выходу логического элеменуправления, а третий вход блока управле- та И вЂ” счетчик. ния подключен к выходу первого нуль-ор- ( гана, управляющие входы всех ключей и пе- Источники информации, реключателей соединены с выходами бло5 принятые во внимание при экспертизе ка управления, к дополнительному выходу - l. Патент Англии М» 1389506. которого подключен первый вход логичес- кл. G 01 9 21/08, 1975. кого элемента И, ко второму входу пос- 2. Авторское свидетельство СССР леднего подключен выход опорного гене- М 5727 13, 5 01 R 21/08, 1976.

Составитель В„Ваганов

Редактор Т. Рошкова . Техред М. Кузьма Корректор С. Шекмар

Заказ 3932/32 Тираж 1019 Подпис ное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4