Измерительный преобразователь активной мощности Советский патент 1987 года по МПК G01R21/06 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть ис- пользоьано в радиотехнике и гидроакустике для измерения актишюй моц- нести в диапазоне звуковых ультразвуковых и радиочастот.

Цель изобретения - уменьшение погрешности преобразования, связанной с нелинейностью преобразования второго входного напряжения измерительного преобразователя активной мощности в приращение сопротивления.(или проводимости) управляемого элемента аналогового умнозкителя измерительного преобразователя активной мощности.

На чертеже показана структурная схема измерительного преобразователя активной мощности.

Измерительный преобразователь активной мощности состоит из корректора 1, преобразователя 2 напряжение - ток, усредняющего преобразователя 3, масштабного преобразователя 4 с пара- фазным выходом, преобразователя 5 ток - напряжение и управляемого пре7 образователя 6 напряжение ток, причем первым входом измерительного преобразователя а1 :тивной мощности является вход корректора 1, выход которого соединен с входом масштабного преобразователя 4 с парафааным выходом, инвертирующий выход которого соединен с входом преобразователя 2 напряжение - ток, выход которого соединен с выходом управляемого преобразователя 6 напряжение - ток и входом преобразователя 5 ток - напряжение, выход которого подключен к входу усредняю- дего преобразователя 3, выход которого является выходом измерительного преобразователя активной мощности, вторым входом которого является пер- вьш вход управляемого преобразователя 6 напряжение - ток, второй вход которого подключен к неинвертирующему выходу масштабного преобразователя 4 с парафазньм выходом.

Управляемый преобразователь 6 напряжение - ток состоит из корректирую- щего масштабного преобразователя 7, преобразователя 8 аналог -- код, преобразователя 9 код - про)водимость и блока 10 смещения нуля, выход которого подключен к первому входу преобразователя 8 аналог - код, второй вход которого через корректирующий мас- щтабный преобразователь 7 является первым входом управляемого преобразо

5

0

вателя 6 напряжение - ток, а выход подключен к первому входу преобразо- вателя 9 код - проводимость, второй вход и выход которого являются соответственно вторым входом и выходом управляемого преобразователя 6 напряжение - ток.

Измерительный преобразователь активной мощности работает следующим образом.

Первое входное напряжение измерительного преобразователя активной мощности проходит через корректор 1 с коэффициентом преобразования К и усиливается масштабным преобразователен 4 с.парафазным выходом, имеющим коэффициент преобразования К.

Выходное, напрязкение на неинверти- рующем выходе преобразователя 4 при этом определяется выражением , K, 5 а напряжение на его инвертирующем выходе - выражением

УЧИ

К,К,и,.

Второе входное напряжение измери- Tej.tbHoro преобразователя активной мощности усиливается корректирующим масщт.абным преобразователем 7, имеющим коэффициент преобразования К, и далее преобразуется в приращение кода преобразователем 8 аналог - код, име0

5

п

5

ющим коэффициент преобразования К

8

Приращение кода затем преобразуется в приращение проводимости преобразователем 9 код - проводимость, имею- 5 щим коэффициент преобразования („, и значение выходной проводимости, соответствующее входному коду с единицей лишь в старшем разряде, равное

GO,

Б результате преобразования второго входного напряжения измерительного преобразователя активной мощности значения выходного тока управляемого преобразователя 6 напряжение - ток определяются формулой

:Lg Щн (GO, + ЬС,,) (Go,+

+ KjK8K,U)K,, U(+ K,K4K,K3KqUjU2, Дервый члей этой формулы определяет значения составляющей выходного тока управляемого преобразователя 6 напряжение ток, пропорциональной первому входному наг/ряжению измерительному преобразователю активной мощности, а второй член - значения составляющей, пропорциональной произведению его выходных напряжений. При измерении мощности в выходной цепи источников переменных напряжений

с нулевыми средними значениями среднее значение первой составляющей равно нулю. Пропорциональное ей выходное переменное напряжение преобразо- вателя 5 ток - напряжение в дальней- шем должно быть подавлено усредняющим преобразователем 3, Для этого, чтобы схему последнего можно было упростить, первая составляющая выходного тока управляющего преобразователя 6 напряжение - ток должна быть подавлена (скомпенсирована). Поэтому во входную цепь преобразователя 5 ток - напряжение поступает выходной ток преобразователя 2 напряжение - ток:

Ч -К,К,К,и,.

При обеспечении значения коэффициента преобразования преобразователя 2 напряжение - ток, удовлетворяющего условию К2 Ggq , достигяется полная компенсация первой составляющей ходного тока управляемого преобразователя 6 напряжение - ток и выходное напряжение преобразователя 5 ток - напряжение

(i,+i,)K,K,,U,U°

пропорционально лишь произведению ОБХОДНЫХ напряжений измерительного преобразователя активной мощности. В связи с тем, что в широком диапазоне температур трудно обеспечить полную компенсацию, остаток переменной составляющей выходного напряжения преоб- разователя 5 ток - напряжение должен подавить усредняющий преобразователь 3, имеющий коэффициент- преобразования среднего значения входного напряжения Kg. Его выходное напряжение, являющееся выходным напряжением измерительного преобразователя активной мощности:

и.ь,,,,К,К,,

пропорционально активной мощности, пропорциональной среднему значению ,произведения входных напряжений измерительного преобразователя активной

мощности , .

При синусоидальных входных напряжениях измерительного цреобразователя активной мощности U, U sinyt и 11 - - Uj jv SinCcot +q)) его выходное напряжение

вниипи

Заказ 884/47

Произв. полигр . пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

с Q 5

5

5

0

0

0

5

Ubb,rK,K,K,K,K,KgK4j(U,U,)dt

О

I К,К,,КдК,и,„у,„созС.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь активной мощности, содержащий корректор, преобразователь напряжение - ток и усредняющий преобразователь, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, связанной с нелинейностью преобразования второго входного напряжения в приращение сопротивления (или проводимости) управляемого элемента аналогового умножителя, в него Введены масштабный преобразователь с парафазным выходом, вход которого подключен к выходу корректора, а инвертирующий выход - к входу преобразователя напряжение - ток, преобразователь ток - напряжение, выход которого соединен с входом усредняющего преобразователя, и управляемый преобразователь напряжение - ток, содержащий соединенные последовательно корректирующий масштабньш преобразователь, преобразователь аналог - код, преобразователь код - проводимость и блок смещения нуля, подключенньш к входу смещения нуля преобразователя аналог-код, причем вход корректора является первым входом измерительного преобразователя активной мощности, а вход корректирующего масштабного преобразователя - его вторым входом и входом управления управляемого преобразователя напряжение - ток, второй вход преобразователя код - проводимость, являющийся информационным входом управляемого преобразователя напряжение - ток, соединен с неинвертирующим выходом масштабного преобразователя, а выход преобразователя код - проводимость, являющийся информащ - онным выходом управляемого преобразователя напряжение - ток, подключен к выходу преобразователя напряжение - ток и входу преобразователя ток - напряжение, выходом измерительного преобразователя активной мощности является выход усредняющего преобразователя.

Тираж 731

Подписное

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть 71спользовано в радиотехнике и гидроакустике для измерения активной мощности в диапазоне звуковых, ультразвуковых и радиочастот. Целью изобретения является уменьшение погрешности преобразования, связанной с нелинейностью преобразования второго входного напряжения измерительного преобразователя активной мощности в приращение сопротивления управляемого элемента аналогового измерительного преобразователя активной мощности. Устройство содержит корректор 1, преобразователь 2 напряжение - ток, усредняющий, преобразователь 3. Для достижения поставленной цели в устройство введены масштабный преобразователь 4 с парафаз- ным выходом, преобразователь 5 ток - напряжение, управляемый преобразователь 6 напряжение - ток и образованы новые функциональные связи. Блок 6 состоит из корректирующего масштабного преобразователя 7, преобразователя 8 аналог - код, преобразователя 9 код - проводимость, блока 10 смещения нуля. 1 ил. с из С/)