Устройство для индикации отклонения напряжения (тока) от заданного значения Советский патент 1986 года по МПК G01R19/165 

f

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в объектах, где требуется получение оперативной информации о величине отклонения переменного напряжения (тока) от заданного значения, например в источниках реактивной мощности.

Цель изобретения - повьшен ие точности измерения за счет преобразования интервала времени в число импульсов и расширение функциональных возможностей за счет оценки степени отклонения контролируемого напряжения (тока) от заданного значения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит датчик 1, например, напряжения, выпрямитель 2, нуль-орган 3, блок 4 сравнения, генератор 5 импульсов, логический элемент 6 совпадения (элемент И), счетчик 7 импульсов, дешифратор 8 и исполнительный орган 9. Вход выпрямителя 2 подключен к выходу датчика, 1 входы нуль-органа 3 и блока 4 сравнения присоединены, к выходу выпрямителя 2, выход нуль- органа 3 подключен к входу счетчика 7 импульсов, предназначенному для установки нуля счетчика 7 импульсрв К одному входу элемента 6 совпадения подключен выход блока 4 сравнения, а к второму его входу подсоединен выход генератора 5 импульсов. Второй счетный вход счетчика 7 импульсов подключен к выходу элемента 6 совпадения, а его выход - к входу дещифратора 8, выход которого соединен с входом исполнительного органа 9. При использовании устройства для контроля тока вместо датчика 1 напряжения, выполненного, например, в виде трансформатора напряжения, используется датчик тока, при этом принцип действия устройств не изменяется и рассматривается при примере контроля напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На вход датчика 1 напряжения подают сонтролируемое напряжение, которое выпрямляется выпрямителем 2, При этом выпрямленное напряжение U (фиг. 2), имеющее форму полуволн синусоиды, с выхода выпрямителя 2 поступает на входы нуль-органа 3 и

46014 2

блока 4 сравнения. В последнем выпрямленное напряжение U сравнивается с заданным значением напряжения Ug . При этом генератор 5 импульсов непрерьшно генерирует импульсы с частотой выше, чем частота контро- лируемого напряжения (фиг. 2 ось 10), которые поступают на один из входов элемента 6 совпадения. В то

IQ же время на выходе нуль-органа 3 формируются импульсы в моменты времени, соответствующие переходам контролируемого напряжения через нулевое значение (фиг. 2, ось 11),

J5 которые поступают на вход установки нуля счетчика 7 импульсов. На выходе блока 4 сравнения выходящие сигналы формируются в интервалах времени, когда выпрямленное напря2Q жение U, соответствующее контролируемому напряжению, меньше заданного значения и напряжения (фиг. 2, ось 12). Эти выходящие сигналы с выход.а блока 4 сравнения поступают

25 на второй вход элемента 6 совпадения. При этом на его выходе в интервале времени, соответствующем наличию сигнала на выходе блока 4 сравнения, возникает выходной сигнал в

2Q вид е импульсов, следующих с частотой генератора 5 импульсов (фиг. 2, ось

13), которые поступают на счетный .вход счетчика 7 импульсов.При этом счетчик 7 импульсов осуществляет счет этих импульсов после установки нуля счетчика 7 импульсов импульсами, поступающими с выхода нуль-органа 3, т.е. с момента перехода контролируемого напряжения через нулевое значение (фиг. 2, ось 14).

35

40

При снижении контролируемого напряжения при том же заданном значении Ujjj, напряжения длительность выходного сигнала блока 4 сравнения

увеличивается (фиг. 2, ось 15), соответственно увеличивается число импульсов, поступающих с выхода элемента 6 совпадения на счетный вход счетчика 7 импульсов (фиг. 2, ось

50 16) и число импульсов, регистрируемых счетчиком 7 импульсов (фиг. 2, ось 17),. Повышение контролируемого напряжения приводит, соответственно, к уменьшению числа импульсов, ре55 гистрируемых счетчиком 7 импульсов. На выходе последнего установлен дешифратор 8, который в зависимости от количества импульсов, зарегистрированных счетчиком 7 импульсов, вьздает соответствующий сигнал на исполнительный орган. При этом по количеству импульсов, зарегистрированных счетчиком 7 импульсов, с s помощью дешифратора 8 определяется не только наличие отклонения контролируемого напряжения от заданного значения, но и величина и знак этого .отклонения,-что расширяет функ- to циональные возможности устройства.

Предлагаемое устройство имеет и более высокую точность измерения, которая обеспечивается наличием генератора 5 импульсов, посредством 15 которого выходной сигнал элемента 6 совпадения преобразуется.в число импульсов. При этом с повышением частоты генер атора 5 импульсов ука- занная точность также повышается. 20

Предлагаемое устройство имеет высокое быстродействие, так как информация об отклонении контролируемого напряжения от заданного значения выдается менее чем за 1/4 часть 25 периода частоты контролируемого напряжения (тока). При искажениях контролируемого напряжения (тока), устройство может быть снабжено фильтром основной гармоники (не показан), зо который включают на входе вьтрями- теля для повьшения точности измерения .

Использование предлагаемого устройства например, в регуляторах источников реактивной мощности позвоso

5 0

5 о

5

ляет обеспечить максимально возможное быстродействие последних,- и тем самым повысить качество электроэнергии. .

Формула изобретения

1.Устройство для индикации отклонения напряжения (тока) от заданного значения, содержащее датчик напряжения (тока), к выходу которого подключен выпрямитель, нуль-орган и блок сравнения, входы которых присоединены к- выходу выпрямителя, элемент совпадения, один вход которого подключен к выходу блока сравнения, и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены генератор импульсов, счетчик импульсов

и 1ешифратор, причем счетный вход счетчика импульсов подключен к выходу элемента совпадения, вход установки нуля счетчика импульсов присоединен к выходу нуль-органа, вход дешифратора подключен к выходу счетчика импульсов, его выход подсоединен к входу исполнительного органа, а выход г енератора импульсов подключен к второму входу элемента совпадения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снаб- жено фильтром основной гармоники контролируемого напряжения (тока), включенным на входе выпрямителя.

cJi

Фиг. 2

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повьпиение точности измерения и расширение функциональных возможП1Г Ь ;JiLr ностей. Устройство содержит датчик 1, выпрямитель 2, нуль-орган 3, блок 4 сравнения, элемент И 6 и исполнительный орган 9. Введение .генератора. 5 импульсов повысило точность измерения из-за преобразования выходного сигнала элементом И 6 в число импульсов. При этом с повышением час- тоты генератора 5 импульсов указанная точность также повышается. При искажении контролируемого напряжения (тока), может быть использован фильтр основной гармон ики, включен-. ный на входе выпрямителя 2, который также способствует повышению точности измерения. По количеству импульсов, зарегистрироранных введенными счетчиком 7 импульсов с дешифратором 8, определяется не только наличие отклонения контролируемого напряжения (ток а) от заданного значения, но и величина и знак зтого отклонения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л ISD Фиг.1