Преобразователь активной мощности трехфазной электрической цепи в цифровой код Советский патент 1985 года по МПК G01R21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в измерительных информационных системах для преобразования и кодирования информации. Известно устройство, содержащее четыре аналоговых ключа, три преобразователя напряжения в частоту, источник опорного напряжения, нульорган, триггер, реверсивный счетчик блок управления направлением счета Я . Однако это устройство характеризуе ся недостаточной точностью из-за наличия частотной погрешности. Наиболее близким техническим решением к изобретению является уст ройство, содержащее четыре элемента сравнения, первые входы которых подключены к выходам соответствующи сумматоров напряжений, первые входы которых подключены к соответствующи шинам входного сигнала, вторые вход элементов сравнения соединены с выходом генератора пилы, первый вкод которого через элемент ИЛИ соединен с выходами всех элементов сравнения а второй вход соединен с выходом элемента И и входом счетчика, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с источником сигнала запуска а выход соединен с первьм входом элемента Й второй вкод которого соединен через последовательно соединенные умножитель частоты и нульорган с соответствующей шиной входного сигнала, выходы, элементов срав нения соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом : генератора пилы, а выходы через эле менф ВДИ соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика 2. Недостатком известного устройства является его низкая точность, обусловленная трудностью создания идеальной квадратичной пилы на выходе генератора пилы. Цель изобретения - повьпиение точ ности. Поставленная, цель достигается тем, что в известное устройство, со держащее четьфе элемента сравнения, первые входы которых подключены к выхода1 « соответствующих сумматоров н аррйжений, первые входы которых 9 .. соединены с выходом источника смещения, а вторые - с соответствующими шинами входного сигнала, вторые входы элементов сравнения соединены с выходом генератора пилы, первый вход которого через элемент РШИ соединен, с выходами всех элементов сравнения, а второй вход - с выходом элемента И и входом счетчика, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с источником сигнала запуска, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен через последовательно соединенные умножитель частоты и нульорган с соответствующей шиной входного сигналу, введены преобразова гель напряжения в частоту, два блока число-импульсного кодирования и умматор кодов5 причем входы первого блока число-импульсного кодирования соединены с выходами первого и второго элементов сравнения, входы второго блока число-импульсного кодирования соединены с выходами третьего и четвертого элементов сравнения, ко довые выходыобоих блоков число-импульсного кодирования соединены с входами сумматора кодовs. а сикхро1шзирующие входь соединены через преобразователь напряжения в частоту с выходом генератора пилы, Кроме того, блок число ш-1пульсного кодирования содержит два элемента И, два счетчика и сумматор, причем первые входы элементов И соединены с входами блокачисло-импульсного кодирования, вторые входы соединены с синхронизирующим входом блока число-импульсного кодирования, а выходы соединены с входами соответств ющих счетчиков, выходы которых соеди нены с соответствующими входами сумматора, выходы которого соединены с выходами блока число-импульсного кодирования. На фиг„1 представлена блок-схема преобразователя активной мощности трехфазной электрической цепи в цифровой код; на фиг,2 - конструкция блока число-импульсного кодирования, Преобразователь активной мощности трехфазной электрической цепи в цифровой код содержит элементы 1-4 сравнения, первые входы которых подключены к выходам сумматоров 5-8 напряжений, первые входы которых сое3

динены с выходом источника 9 смещения, а вторые - с шинами 10-13 входного сигнала, вторые входы элементов 1-4 соединены с выходом генератора 14 пилы, первый вход которого через элемент 15 ИЛИ соединен с выходами элементов 1-4,. а второй вход соединен с выходом элемента 16 И и входом счетчика 17, выход которого соединен с первым входом триггера 18, второй вход которого соединен с источником 19 сигнала запуска, а выход - с первым входом элемента 16 И, второй вход которого через последовательно соединенные умножитель 20 частоты и нуль-орган 2t соединен с шиной 22 вх.рдного сигнала, входы блока 23 число-импульсного кодирования соединены с выходами элементов 1 и 2, входы блока 24 числоимпульсного кодирования - с выходами элементов 3 и 4, кодовые выходы блоков 23 и 24 соединены с входами сумматора 25 кодов, а синхронизирующие входы соединены через преобразователь- 26 напряжения в частоту с выходом генератора 14 пилы.

Каждый из блоков 23 и 24 содержит элементы 27 и 28 И, счетчики 29 и 30 и сумматор 31, причем первые входы элементов 27 и 28 И соединены с входом блока 23 или 24, вторые входы соединены с сикхрони- . зирующим входом блока 23 или 24, а выходы - соответственно с входами счетчиков 29 и 30, выходы которых соединены с входами сумматора 31, выходы которого соединены с выходами блока 23 или 24.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении запускающего сигнала от источника 19 триггер 18 переключается. Первый же импульс с выхода умножителя 20, пройдя через элемент 16, запускает генератор 14, сигнал с выхода котор ого поступает на входы элементов 1-4 и преобразователя 26. На другие входы элементов 1-4 поступают соответственно сигналы:

Uf (t)Uji,(t) + U,д(t) + Uo/

U2(t)UBc(t) + U,-6(t) + DO;

50569 , t

u,(t)UAc (t) - и,д(г) -ь Uo;

U4.(t)Uee(t) - U-g (t) + Uo . где Uд,(t), (t) - сигналы, пропорциональные линейным напряжениям; 5 U;;fl(t), (t) - сигналы, пропорциональные фазньм токам, U(j- сигнал с выхода источника 9 смещения.

При поступлении на вход преобрат o зователя 26 напряжения в частоту линейного сигнала с выхода генератора 14 пилы частота сигнала на выходе преобразователя 26 изменяется по линейному закону. 5 Сигнал с изменяющейся частотой поступает на синхронизирующие входа блоков 23 и 24, на входы которых поступают стробы с выходов элементов . , 1-4J длительность .которых пропордио0 нальна сигналам с выходов сумматоров 5-8.

По окончании пилообразного сигнала с выхода генератора 14 -.в блоке 23 будет зафиксировано

н,)и,1М1 илси,).

+ ftH.(iKhUi,(i,)Uoll, I .-

а в блок 24 будет

вД-,К(Ч1.и ,11И1-Й; и.дч-.

-li,(t,l Uo U«ly-li,,

где Кр и Kf - коэффициенты генератора пилы и преобразователя напряжения в частоту импульсов соответственно, in - моменты измерения мгновенных значений напряжений U(t) - Ш (t).

В сумматоре 25 определяется разность этих чисел:

Г , fi J l iUscUK Uiftii,l4l,,U,UjeHvV

.bU;g(tOl..

Таким образом, в сумматоре 25 определяется активная мощность в исследуемой цепи.

Замена квадратичной пилы на выходе генератора 14 на линейную позволяет значительно повысить точность измерения.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНЙ МОЩНОЗТИ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ В ЦИФРОВОЙ КОД, содержащий четифе элемента сравнения, первые входы которых подключены к выходам соответствующих сумматоров напряжений, первые входы которых соединены с выходом источника смещения, а вторые - с соответствующими шинами входного сигнале, вторые входы элементов сравнения соединены с выходом генератора пилы, первый вход которого через элемент ИЛИ соединен с выходами всех элементов сравнения, а второй вход - с выходом . элемента И и входом счетчика, вькод которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с источнике сигнала запуска, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен через последовательно соединенные умножитель частоты и нуль-орган с соответствующей шиной входного сигнала, отличающийся тем, что с целью повышения точности, в него введены преобразователь напряжения в частоту, два блока число-импульсного кодирования и сз мматор кодов, причем входы первого блока число-импульсного кодирования соединены с выходами первого и второго элементов сравнения, входы второго блока число-импульсного кодирования соединены с выходами третьего и четвертого элементов сравнения, кодовые выхода обоих блоков число- (з f9 импульсного кодирования соединены с (Л входамк сумматора кодов, а синхронизирующие входы соединены через преобразователь напряжения в частоту с выходом генератора пилы. 2. Преобразователь по п.1 о т л ич а ю щ с я тем, что блок число-импульсного кодирования содержит :п :п два элемента И, два счетчика и сумматор, причем первые входы элементов И соединены с входами блока числоЭ) импульсного кодирования, вторые вхо;о ды соединены с синхронизирующим входом блока число-импульсного кодирования, а выходы соединены с входами соответствующих счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выходы которого соединены с выходами блока число-импульсного кодирования.