Параллельный статистический анализатор отклонений и колебаний напряжения Советский патент 1984 года по МПК G06F17/18 G06G7/52 

ва И с тактовым входом третьего до:полнительного триггера, прямой выход которого подключен к второму входу riepBoro элемента И, к управляющему входу многоканального переключателя и адресным входом старшего разряда оперативного запоминающего устройства, инверсный вход третьего дополнительного триггера подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом

установки нуля второго дополнительного триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом четвертого дополнительного триггера, вход установки нуля которого соеди;нен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ, подключен к тактовому входу дврично-десятичного счетчика.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ОТКЛОНЕНИЙ И КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий счетчик, первый одновибратор, распределитель уровней, триггер, элементы И, ИЛИ, НЕ и преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого является входом анализатора, а выход соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, генератор импульсов, выход которого соединен с входом первого, одновибратора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены дополнительные триггеры, второй одновибратор, регистры, схема сравнения, многоканальный переключатель, двоично-десятичный счетчик и оперативное запоминающее устройство, выход которого соединен с информационным входом двоично-десятичного счетчика, выход которого подключен к информационному входу оперативного запоминающего устройства, группа младших разрядов адресного входа которого соединена с выходом многоканального переключателя, первый и второй информационные входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго регистров, информационный вход последнего из которых объединен с информационным входом третьего регистра, первым входом схемы сравнения и соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вход которого подключен к выходу преобразователя переменного напряжения в постоянное, вход которого является входом анализатора, выход третьего регистра соединен с вторым информационным входом схемы сравнения, при этом первый и второй установочные входы триггера объединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ и подключены соответственно к первому и второму выходам схемы сравнения, выходы триггера соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого включен непосредственно к управляющему входу первого регистра и входу установки единицы первого дополнительного триггера, а через последовательно соединенные элемент НЕ и первый одновибраГор - к входу установки нуля двоичного счетчика, тактовый вход которого объединен с управляющим входом третьего регистра и vj подключен к выходу второго одновибз: ратора, вход которого соединен с вьгходом первого .элемента ИЛИ, выход х генератора импульсов подключен.непосредственно к тактовому входу распределителя уровней, а через делитель 00 частоты - к упрашляющему входу второго регистра и входу установки едини цы второго дополнительного триггера, при этом пять выходов распределителя уровней соединены соответственно с входом установки нуля первого допел-:, нительного триггера, с управляющим входом двоично-десятичного счетчика, с первыми входами первого и второго элементов И, с управляющим входом оперативного запоминающего устройст

1

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и быть использовано в электроэнергетике для одновременного получения гистограмм отклонений и размахов изменений напряжения в ппомьшшенных электрических сетях с целью последующей оценки качества электроэнергии сетей.

Известен статистический анализатор качества напряжения, содержащий входное калиброванное устройство, измерительный орган, усилитель, элемент времени, релейно-контактную схему автоматики, электромеханическиЁ счетчики импульсов ij ,

Недостатками данного анализатора являются узкие функциональные возможности, поскольку с его помощью может быть получена только гисто- грамма отклонений напряжения сети, в то время как зачастую необходимо вести одновременный (реже раздельный) контроль отклонений и колебаний напряжения; низкая надёжность в связи с наличием в его схеме значительного количества механических контактов; большая металлическая погрешность измерений, обусловленна выбранным алгоритмом функционирования устройства; громоздкость и как следствие сравнительно большой вес (11 кг),

Известен также статистический анализатор колебаний напряжения, содержащий амплитудный селектор, элемент ИЛИ-И, дифференцирующий элемент, двухсторонний пороговый элемент, элемент НЕ, элемент задержки, триггер, распределитель уровней, к выходам которого через элементы И подключены триггерные счетчики импульсов 2j .

Недостатками указанного анализатора являются узкие функциональные возможности, так как с его помощью может быть получена только гисто- грамма колебаний напряжения; недостаточно высокая надежность, обу(5ловленная большим количеством требуемых для его реализации интегральных микросхем.

Наиболее близким к предлагаемому является анализатор качества напряжения, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, блок пороговых элементов, элемент ИЛИ-И, дифференцирующий элемент, двухсторонний пороговый элемент, элемент задержки, триггер, генератор прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, дешифратор, формирователь одиночного стробирующего импульса, распределитель уровней, к выходам которого через контакты переключателя и элементы И подключены триггерные счетчики импульсов 3j .

Недостатками известного устройства являются значительное время измерения, поскольку информаци я, необходимая для построения гистограммотклонений и колебаний напряжения, накапливается устройством последовательно во времени, а не параллельно, что приводит к двойному времени измерения; низкая надежность, обусловленная нерациональным алгоритмом функционирования и громоздкой структурой устройства, что в свою очередь приводит к расходу большого количества требуемых элементов - интегральных микросхем. Сокращение времени измерения гистограмм отклонений и колебаний напряжения может быть достигнуто путем одновременного включения в контролируемую сеть двух аналогов 1 и 2 .Однако в этом случае суммарный расход элементов будет значительно большим,чем у прототипа, поскольку анализаторы - аналоги имеют большую часть одинаковых блоков (а именно, входной преобразователь пер€ менного напряжения в постоянное, блок пороговых элементов, блок памяти, блок индикации, блок питания), которые используются в этих прибоpax дважды, в то время как в прототипе они имеются в одном экземпляре. Цель изобретения - упрощение устройства, а также повышение быстродействия ,

Поставленная цель достигается тем, что в параллельный статистический анализатор отклонений и колебаний напряжения, содержащий счетчик, первый одновибратор, распределитель уровней, триггер, элементы И, ИЛИ, НЕ и преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого является входом анализатора, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, генератор импульсов, выход которого соединен с входом первого одновибратора, в него введены дополнительные триггеры, второй одновибратор, регистры, схема сравнения, многоканальный переключатель, двоично-десятичный счетчик и оперативное запоминающее устройство, выход которого соединен с информационным входом двоично-десятичного счетчика, выход которого подключен к информационному входу оперативного запоминающего устройства, группа младших разрядов адресного входа которого соединена с выходом многоканального переключателя, первый и второй информационные входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго регистров, информационный вход последнего из которых объединен с информационным входом третьего регистра, первым входом- схемы сравнения и соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вход которого подключен к выходу преобразователя переменного напряжения в постоянное, вход которого является входом анализатора, выход третьего регистра соединен с вторым информационным входом схемы сравнения, при этом первый и второй установочные входы триггера объединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ и подключены соответственно к первому и второму выходам схемы сравнения, выходы триггера соединены соответственно с первым к вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого включен непосредственно к управляю.щему входу первого регистра и входу установки единицы первого дополнительного триггера, а через последовательно соединенные элемент НЕ и первый одновибратор - к входу установки нуля двоичного счетчика, тактовый вход которого объединен с управляющим входом третьего регистра и подключен к выходу второго одновибратора, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход

генератора импульсов подключен непосредственно к тактовому входу распределителя уровней, а через делитель частоты - к управляющему входу второго регистра и входу установки единицы второго дополнительного триггера, при этом пять выходов распределителя уровней соединены соответственно с входом установки нуля первого дополнительного триггера, с управляющим входом двоично-десятичного счетчика, с первыми входами первого и второго элементов И, с управляющим входом оперативного запоминающего устройства и с тактовым входом третьего дополнительного триггера, прямой вход которого подключен к второму входу первого элеМента И, к управляющему входу многоканального переключателя и адресным входом старшего разряда оперативного запомингцощего устройства, инверсный вход третьего дополнительного триггера подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом установки нуля второго дополнительного триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, .второй вход которого соединен с инверсным выходом четвертого дополнительного триггера, вход установки нуля которого соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ подключен к тактовому входу двоично-десятичного счетчика.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого анализатора; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы (групповые, многоканальные связи между элементами на фиг. 1 показаны утолщенной линией, единичные - тонкой),

Анализатор содержит преобразователь 1 переменного напряжения в постоянное, вход которого подключен к входной клемме устройства, а выход связан с входом аналого-цифрового, преобразователя ,(АЦП) 2, генератор 3 (прямоугольных)импульсов, выход которого связан с входом делителя 4 частоты, (запоминающие)регистры 5-7 выходы АЦП 2 связаны с информационными входами регистра б, с первой группой информационных входов схемы 8 сравнения и через регистр 5 со второй группой входов схемы 8 сравнения,(двоичный) счетчик 9, выходы которого через регистр 7 соедине с первым входом первой группы информационных входов многоканального . переключателя 10/ второй вход (группа входов) которого подключен к выходу регистра б, а выход переключателя 10 соединен с группой младимх разрядов адресного входа оттеративного запоминающего устройства (ОЗУ) 11, выходы которого соединены с входом двоично-десятичного счетчика 12 выходы которого соединены с информационным входом ОЗУ 11, распределитель 13 уровней (РУ), триггеры 1418, элементы ИЛИ 19 и 20 с динамиче скими входами, элемент ИЛИ 21 со ст тическими входами, одновибраторы 22 и 23, элементы И 24 и 25, элемент НЕ 26, причем выходы схемы 8 соедин ны с входами элемента ИЛИ 21 и уста новочными входами триггера 14, выхо ды которого соединены с входами элемента ИЛИ 19, выход которого сое динен с входом установки единицы триггера 18, управляюгдам входом регистра 7 и через элемент НЕ 26 и одновибратор 23 - с входом установки нуля двоичного счетчика 9, такто вый вход которого связан с управляю щим входом регистра 5 и через одновибратор 22 подключен к выходу элемента ИЛИ 21, инверсный выход триггера 18 соединен с входом установки единицы триггера 17, выход делите,ля 4 частоты связав с управляющим входом регистра 6 и входом установк единицы триггера 16, а вход делителя 4 частоты соединен с тактовым входом распределителя 13, выходы которого соединены соответственно первый - с входом установки нуля триггера 18, второй - с управляющим входом счетчика 12, третий - с соот ветствующими входами элементов И 24 и 25, четвертый - с управляющим вхо дом ОЗУ 11, пятый - с тактовым входом, триггера 15, прямой выход которого, соединен с управляющим входом .переключателя 10, адресным входом , старшего разряда ОЗУ 11 соответству щим входом элемента И 25, выход которого соединен с входом установки нуля триггера 17, инверсный выход которого соединен с соответствующим входом э.лемента ИЛИ 20, выход которого соединен с тактовым входом сче чика 12, инверсный выход триггера 1 соединен с соответствующим входом. э.л мента И 24, выход которого соединен с входом установки нуля триггера 16, инверсный выход которого соединен с соответствукЯцим входом элемента ИЛИ 20. Анализатор выполнен ц -канальным, где Ц - число уровней анализа, равное числу разрядов искомых функций распределения и гистограмм отклонений и колебаний напряжения. Устройство работает следующим образом. На вход анализатора подается переменное исследуемое напряжение сети и (t), которое преобразуется эле ментом 1 в постоянное напряжение U пропорциональное действукяцему значе нию напряжения сети iiat)-uiti-u. где и (t) - действующее значение напряжения сети в текущий момент времени t ; о уровень, ниже которого исследуемое напряжение не опускается в процессе анализа; обычно выбирают Up - 0,8 U, ( UH - номинальное напряжение сети), Выходное напряжение преобразователя 1 поступает на вход А1Щ 2, рабочий диапазон которого перекрывает диапазон изменения исследуемого напряжения сети от 0,80 ц до l,2Uf, . Ширина младшего значащего разряда АЦП 2 iU равняется ширине разряда искомых .тистограмм л U (отклонений напряжения) и л SU (колебаний напряжения). Аналоговая величина подаваемого на вход АЦП 2 напряжения преобразуется на его выходах в двсичное число. В анализаторе используется АЦП 2 параллельного принципа действия, очередное изменение кода на выходах которого происходит лишь после того, как входное напряжение изменяется на ширину младшего значащего разряда А и . Число двоичных разрядов (выходов) преобразователя 2 связано с числом каналов анализатора следующей форму.лой: N--60,(пи. Выходное число АЦП 2 поступает .на информационные входы схемы 8 сравнения непосредственно и через регистр 5, Выходные напряжения схемы 8 равны нулю в том случае, если к его первому и .второму входам приложены одинаковые N - разрядные числа А и В, Появление напряжения единичного уровня на его выходах происходит соответственно при следующих условиях: на первом - при А В; на втором при А i В. Используемый в устройстве N -канальный (бесконтактный) переключатель 10 работает следующим образом. На его выходах появляется соответст,венно число: Е - при единичном уровне напряжения на управляющем входе; F - при нулевом уровне напряжения на управляющем входе. В процессе анализа информация накапливается в блоке памяти устройства, который выполнен на ОЗУ 11 и двоично-десятичном счетчике 12. Емкость ОЗУ 11 равняется Е - 2 X (П+1) X m X 4, (3) где Л1 - число десятичных разрядов максимальной выборки колебаний и отклонений напряжения М . 10, которая может быть накоплена в каждом канале блока памяти. При дальнейшем рассмотрении алго ритма работы устройства в качестве примера примем nr-7,N -3,ni 5 Накопление информации в процессе анализа осуществляется с помощью счетчика 12, а ее хранени.е - в ячей ках ОЗУ 11. Для записи и хранения в ОЗУ 11 in- разрядное десятичное чис ло представляется в виде слова емкостью т«4 бит в коде 1-2-4-8, причем номер декады записанного в ОЗУ слова соответствует номеру десятичного разряда числа, а значение дека ды - десятичной цифре этого разряда. Каждое слово представляет собой информацию, накопленную в определен ном канале устройства. Номера каналов анализатора задаются адресными входами ОЗУ 11. С помощью старшего адресного-разряда ОЗУ 11 блок памяти устройства разделяется на две равные части, в каждой из которых накапливаются статистики по отклоне ниям (хранится в ОЗУ 11 по адресам 0001 - 0111) и колебаниям напряжения (хранится в ОЗУ 11 по адресам 1001-1111). Каждому адресу соответс вует номер разряда искомого статист ческого распределения; адресу 0001первый разряд гистограммы отклонений напряжения; адресу 0010 - второ разряд гйстограммы отклонений и т.д.; адресу 1001 - первый разряд г стограммы колебаний напряжения; адресу 1010 - второй разряд гистограммы колебаний и т.д. Используемые в схеме анализатора элементы ИЛИ 19 и 20 с динамическим входами вырабатывают на своих выходах короткие импульсы по переднему фронту прикладываемых к их входам единичных импульсов напряжения. Генератором 3 задается тактовая частота устройства. Делителем часто ты .(ДЧ) 4 задается интервал выборки отклонений напряжения (фиг. 2) о 1 5 4 i,4 где Т - длительность периода след вания импульсов делителя частоты; 14 частота следования импул сов делителя 4, длительность которых равняется длительности выходных им пульсов генератора 3; К - коэффициент деления дели теля 4 частоты. Импульсы генератора 3 также поступают на вход пятиканального: распределителя 13 уровней, по выхо дам которого при этом сканируе - уп равляющий единичный импульс напряж ния (Ui на фиг. 2) , обеспечивая непрерывное накопление информации в ОЗУ 11. Причем в конце Кс1ждого т та работы распределителя 13 (в моменты времени i: , ij и т.д. на фиг. 2) импульсом с eio пятого выхо- да переключается триггер 15, который единичным напряжением своих выходов поочередно управляет накоплени М информации в частях блока памяти анализатора С адресами каналов 0001-0111 и 1001-1111. Устройством одновременно выполняется анализ отклонений и колебаний напряжения. Выборка отклонений напряжения обеспечивается элементами 4,6, 16 и 24; для анализа колебаний напряжения предназначены элементы 5, 7 - 9, 14, 17-19, 21-23, 25, 26; остальные элементы устройства используются как в одном, так и в других режимах. Хотя указанные режимы работы анализатора протекают параллельно во времени, их рассмотрение удобнее выполнить последовательно. Рассмотрим вначале осуществление анализатором анализа отклонений, а затем - колебаний напряжения, используя для этого один и тот же отрезок реализации исследуемого напряжения U (t) на интервале t - ti . Перед началом измерений содержимое ОЗУ 11 и счетчиков 9 и 12 обнуляется, триггеры 16-18 также устанавливаются в нулевое состояние. В произвольный момент времени i,, (фиг. 2), с которого рассматривается алгоритм работы устройства, его многоустойчивые элементы находятся в следующих состояниях: триггер 15 в единичном (при котором единичное напряжение присутствует на его прямом выходе), триггеры 16-18 - в нулевом (единичное напряжение присутствует при этом на их инверсных выходах) , распределитель 13 - в состоянии, при котором единич1ное напряжение присутствует на его последнем пятом выходе; содержимое счетчика.9 равно нулю; содержимое регистра 5 равняется выходному коду АЦП 2 (в результате выходные напряжения числового компаратора 8 равны нулю); содержимое регистров 6 и 7 является произвольным; триггер 14 также находится в произвольном (например, нулевом) состоянии. А. Статистический анализ отклонений напряжения выполняется устройством следующим образом. В момент времени tj осуществляется выборка отклонений напряжения. При этом импульсом с выхода делителя 4 частоты в регистр 6 записывает.ся число, имеющееся на выходе АЦП 2 и соответствующее уровню анализа отклонений напряжения в момент выборки (на фиг. 2 в примере записывается число 001), которое через переключатель 10 поступает на адресные входы ОЗУ 11, поскольку к управляютему входу переключателя 10 приложено нулевое напряжение с выхода триггера 15. Учитывая, что к адресному входу старшего разряда ОЗУ 11 приложено нулевое напряжение прямого выхода триггера 15, на адресных входах ОЗУ 11 формируется код 0001, соответствующий первому разряду измеряемой гистограмма отклонений нап ряжения. Этим же импульсом с выхода ДЧ 4 переводится в единичное состоя ние триггер 16, подготавливаясь для Увеличения на единицу содержимого канала анализатора с адресом 0001. Одновременно с этим на первом выходе распределителя 13 появляется импульс/ воздействующий на вход уст новки нуля триггера 18, однако, поскольку триггер 18 до этого находился в нулевом состоянии, то ник-аких других изменений в схеме анализ тора при этом не происходит. Следующий импулЬс генератора 3 приводит к появлению единичного уровня напряжения на втором выходе распределителя 13 (в момент времени i- на фиг. 2) . При этом в счетчик 1 записывается число, накопленное в результате предыдущего анализа и хранящееся в ОЗУ 11 по адресу 0001. При поступлении следующего импульса генератора 3 на вход РУ 13 {в момент времени ig ) третьем выходе последнего появляется единич ный импульс, КОТОЕ1ЫЙ после прохожде ния через элемент И 24 возвращает триггер 16 в нулевое состояние, Появля1бщееся при этом на инверсном вы ходе триггера 16 единичное напряжен преобразуется элементом ИЛИ 20 в ко роткий импульс ( 1(20 на фиг. 2) , уве личивающий содержимое счетчика 12 на единицу. При следующем срабатывании распределителя 13 (в момент времени i ) появляющееся на его четвертом выходе ,единичное напряжение управляет записью в ОЗУ 11 по тому же адресу 0001 числа, содержащегося в счетчи ке 12. Появление единичного импульса напряжения на пятом выходе РУ 13 (в момент времени ij ) приводит к пе реключению триггера 15 в единичное состояние, при котором его единичное напряжение прямого выхода прикладывается к первому входу элемента И 25 и входу старшего адресного раз ряда ОЗУ 11. Таким образом, при каждой выборке случайного процесса изменения отклонений напряжения выполняется считывание в счетчик 12 числа, накопленного в результате предыдущего анализа и хранящегося в ОЗУ 11 по адресу, соответствующему уровню анализа отклонений в момент выборки после чего это число увеличивается счетчиком 12 на единицу и вновь записывается в ОЗУ 11 по тому же адресу. При следующей выборке (в момент времениi() ) осуществляется аналогичная операция и т.д. Б, Статистический анализ размахов колебаний напряжения выполняется устройством следующим образом. В процессе анализа напряжение И поступает на вход АЦП 2. В регистре 5 хранится число, соответствующее разряду АЦП 2, внутри которого находится исследуемое напряжение. Например, в момент времени tj , при котором напряжение U достигает своего экстремального (минимального) значения, в регистре 5 хранится число 001. При дальнейшем изменении напряжение а пересекает границу между первым и вторым разрядами АЦП 2 в точке 1 на фиг. 2, На выходе АЦП 2 при этом появляется число 010, которок больше хранящегося в этот момент в регистре 5 числа 001. В результате на первом выходе скемы 8 сравнения появляется единичное напряжение, которое, проходя через элемент ИЛИ 21, запускает одновибратор 22, а на его инверсном выходе при этом появляется отрицательный импульс напряжения (в момент времени t ). По переднему фронту выходного импульса одновибратора 22 (в момент времени tg) на единицу увеличивается содержимое счетчика 9, а также происходит запись числа 010 в регистре 5, что выравнивает коды чисел на входах А и В схемы 8 и соответственно снимает единичное напряжение с его первого выхода. Поступление этого же импульса одновибратора 22 на вход установки нуля триггера 14 не изменяет его состояния, поскольку с момента времени t триггер 14 находится в нулевом состоянии . Аналогичная операция повторяется в точках 2 и 3, причем каждый раз содержимое счетчика 9 увеличивается на единицу, а состояние триггера 14 остается нулевым. Б момент прохождения напряжением (J очередного экстремума-максимума ( i,g на фиг. 2) в регистре 5 хранится число 100, а в счетчике 9 - число Oil (поскольку на интервале t ю з вход поступило три отрицательных импульса с выхода одновибратора 22) . После прохождения экстремума в точке 4 снова происходит смена кода числа на выходе АЦП 2. На его выходе появляется число 011, которое меньше хранящегося в регистре 5 числа 100, В результате единичное напряжение появляется на втором выходе схемы 8 сравнения, переводя в единичное состояние триггер 14, единичное напряжение прямого выхода которого прикладывается к входу элемента ИЛИ 19, На выходе элемента ИЛИ 19 пр этом появляется короткий импульс нап ряжения (в момент времени t,, , и на фиг. 2), который переводит вединичное состояние промежуточный триггер 18, а также, воздействуя на управляющий вход регистра 7, произ-. водит запись в него числа 011, накопленного счетчиком 9 на интервале 4 iu соответствующего значению размаха колебания напряженИ-Я наэтом интервале. После окончания импульса на выходе элемента ИЛИ 19 на выходе элемента НЕ 26 появляется единичное напряжение, которое запускает одновибратор 23, устанавливающий своим коротким выходным импульсйм счетчик 9 в исходное нулевое состояние. После этого по переднему фронту отри дательного импульса одновибратора 22 (в момент времени i. ) йчетчиком 9 засчитывается единица, а его содержимое становится равным 001. В момент времениi(2 импульсом с первого выхода распределителя 13 воз вращается в исходное нулевое состояние триггер 18, который единичным напряжением своего инверсного выхода переводит триггер 17 в единичное состояние. Начиная с момента времени i и далее до окончания очередного такта распределителя 13 триггер 15 находится в нулевом состоянии, соответствующем накоплению статистик по отклонениям напряжения, В момент вре мени { триггер 15 переходит в единичное состояние, прикладывая единич ное напряжение прямого выхода к вход старшего адресного разряда ОЗУ 11 управляющему входу переключателя 10 и первому входу эле1 5ента И 25, При этом к адресным входам ОЗУ 11 с выходов регистра 7 через переключатель 10 подается число 011, накопленное счетчиком 9 в течение размаха колеба ния напряжения на интервале i,-- t,g . С учетом значения старшего разряда на адресных входах ОЗУ 11 формируется код 1011, соответствующий третьему разряду измеряемой гистрограмлдд (или функция распределения) размахов колебаний напряжения, В момент времени i (5 напряжением со второго выхода РУ 13 в счетчик 12 записывается число, накопленное в ре зультате Предыдущего анализа и хранящееся в ОЗУ 11 по адресу 1011, в момент времени tjr на третьем вы ходе РУ 13 появляется единичный импульс, который после прохождения через элемент И 25 возвращает в нулевое состояние триггер 17. Появляющееся при этом на инверсном выходе триггера 17 единичное напряжение преобразуется элементом ИЛИ 20 в короткий импульс ( на фиг. 2) , уве:ичивающий содержимое счетчика 12 на единицу. При следующем срабатывании распределителя 13 (в момент времени tig ) появляющееся на его четвертом выходе единичное напряжение управляет записью в ОЗУ 11 по тому же адресу 1011 числа, содержащегося в счетчике 12. После окончания колебания напряжения, протекающего на временном интервале t|g -{(-j , на единицу увеличи-. . вается содержимое канала блока памяти устройства с адресом 1010 (в момент времени щ ), поскольку в тече-ние этого колебания кривая Щ пересекает границы между разрядами АЦП 2 в точках 4 и 5 и т,д. Так осуществляется накопление информации при анализе размахов колебаний напряжения - приращений напряжения между соседними SKCTpeMiMaми, при этом после прохождения напряжениемО} каждого экстремума на единицу увеличивается содержимое канала устройства, номер которого соответствует числу пересечений этим напряжением границ разрядов АЦП 2 между очередным и предшествующим экстремумами: при пересечении одной границы увеличивается содержимое канала с адресом 1001; двух - 1010; трех - 1011 и т.д. После накопления достаточно большого объема информсщии по содержимому ОЗУ 11 строятся гистограммы и функции распределения отклонений и размахов колебаний напряжения. При построении статистических распределений следует учитывать также, что нулевым каналом устройства (с адресом 0000) засчитываются все выборки отклонений при значениях напряжения.U меньших границы между нулевым и пеР вым разрядами АЦП 2 (в том числе и при его значениях ниже 0 ). А старшим каналом (с адресом 1111) - все колебания напряжения, размахи которых больше По плавной кривой плотности распределения вероятностей отклонений напряжения 1 (U), получаемой из гистограммы отклонений, и зависимости размахов колебаний напряжения от частоты превышения 6U.Wn), получаемой из функции распределения размахов лебаний, делается оценка допустимости отклонений.и колебаний напряжения в исследуемой сети. Для обеспечения надежной работы анализатора необходимо выполнение следующих соотвношений, Частота генератора 3 должна выбираться по следующей формуле 10

гдёл1 -„.- минимальный интервал между соседними экстремумами напряжения, т.е. оконча. ниями следующих друг за другом колебаний напряжения.

минимальный интервал выборки отклонений напряжения равен

10

тг

0 wi« i (6)

ДлЛ реализации предлагаемого алгоритма работы устройства необходимо также вьтолнение неравенства

где1ц,р.2 23 соответственно

длительности импульсов элементов И 19, 22 и 23. . Наличие промежуточного триггера 18 необходимо для исключения возможности накопления ложной информации при следующих условиях: нахождеНИИ триггера 15 в единичном состоянии и появление импульса элемента ИЛИ 19 в течение импульсов на третьем и четвертом (или любом из них) выходах распределителя 13, В этом

случае при отсутствии триггера 18 информация одного из каналов блока памяти анализатора была бы полностью искажена.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными уменьшает в 2 раза время анализа, необходимое для получения статистических распределений отклонений и колебаний напряжения, обеспечивает более простую

5 схему и как следствие ее большую экономичность и надежность, меньшую стоимость и потребляемую мощность требуемых для реализации устройства элементо-в.

По сравнению с базовым прог ышленным объектом статистическим анализатором качества напряжения экономический эффект составит 1,175 млн.р.