Измеритель больших постоянных токов Советский патент 1988 года по МПК G01R19/04 

(/

С

N)

Изобретение относится к электроизмерительной технике и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1218334.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже показана блок-схема измерителя больших постоянных токов.

К участку токопровода 1 с измеряемым током подключен формирователь 2 импульсов тока, причем последовательно с выходной цепью формирователя 2 включена входная цепь измерительного шунта 3. К участку токопровода 1 с помошью контактов, размещенных между точками подключения формирования 2, подключен вход масштабного преобразователя 4 с перестраиваемым коэффициентом передачи. Выход масштабного преобразователя 4 подключен к регистрирующему прибору 5 и к первому входу блока 6 сравнения. Второй вход блока 6 сравнения подключен к выходу измерительного шунта 3. Выход блока 6 сравнения подключен к сигнальному входу фазочувствительного выпрямителя 7.

Вход компаратора 8 напряжения под- |ключен к выходу фазочувствительного выпрямителя 7, выход - к входу управления реверсивного счетчика 9, счетный вход кото- эого подключен к выходу генератора 10 одиночных импульсов, а выходы через преобразователь код - аналог 11 подключены к входу управления коэффициентом передачи масштабного преобразователя 4.

Вход генератора 10 одиночных импульсов подключен к выходу формирователя 2 импульсов тока.

Измеритель работает следующим образом.

При действии импульсов пробного тока в цепи выход формирователя 2 импульсов тока -- участок токопровода 1 с измеряемым ГОКОМ - измерительный шунт 3, на выходе измерительного шунта 3 создается падение напряжения Um, подаваемое на первый вход блока сравнения 6:

:U.., Д 1 RU,,(1)

Где Л1 - амплитудное значение импульсов пробного тока;

Rill - сопротивление измерительного шунта.

На вход мащстабного преобразователя 4 подается напряжение, снимаемое с первого участка токопровода. Это напряжение пропорционально сумме измеряемого и пробного токов. На выходе масштабного преобразователя 4 формируется напряжение

и«1 Кн1-Нг1(1+л I)KKI-RTII + + KMI-RT,-AI и и,(2)

где U-Mi - напряжение на выходе масштабного преобразователя 4; Кк1 - коэффициент передачи масштабного преобразователя 4;

RT, - сопротивление участка токопровода;

I - измеряемый ток; и - составляющая напряжения на выходе масштабного преобразователя 4, которая пропорциональна измеряемому току и сопротивлению участка токопровода; и -составляющая напряжения на выходе масштабного преобразо- вателя 4, которая пропорциональна импульсному току и сопротивлению участка токопровода. Напряжение Ощ подается на регистрирующий прибор 5 и на второй вход блока 6 сравнения.

В блоке 6 сравнения выделяется составляющая U и сравнивается с импульсным напряжением, присутствующим на выходе измерительного шунта 3. Выходной сигнал блока 6 сравнения, прямо пропорцио- нален отклонению коэффициента преобразования измерителя (определяемого коэффициентами передачи участка токопровода, используемого в качестве рабочего шунта, и масштабного пробразователя) относительно коэффициента преобразования эталонной

цепи - измерительного шунта, т.е.

Ш ( Кс-Л1{Км1Кт -R 0 ,

(3)

где Ыл - выходное напряжение блока 6 „сравнения;

Кс - коэффициент преобразования блока 6 сравнения.

Как следует из (3), выходное напряжение блока сравнения равно нулю в случае, когда

5К«1 RTI Rui.(4)

Фазочувствительный выпрямитель 7 формирует напряжение, которое используется в качестве сигнала рассогласования для управления коэффициентом передачи-масштаб0 ного преобразователя 4, так как полярность выходного напряжения фазочувствительного выпрямителя 7 однозначно указывает на направление отклонения стабилизируемой величины от эталонного значе ния, а его амплитуда - абсолютную величину этого отклонения.

При невыполнении равенства (4) выходное напряжение фазочувствительного выпрямителя 7 не равно нулю и оно воздействует на компаратор 8 напряжения, котоQ рый управляет реверсивным счетчиком 9 - переводит его в соответствующее состояние таким образом, что поступающий импульс с генератора 10 одиночных импульсов суммируется с числом, записанном в двоичном коде в реверсивном счетчике 9, ког5 да полярность управляющего напряжения на выходе фазочувствительного выпрямителя 7 отрицательная, и соответственно вычитается, когда полярность управляющего напряжения на выходе фазочувствительного выпрямителя 7 положительная.

Напряжение на выходе преобразователя код - аналог 11 изменяется на величину, пропорциональную ли„1, которая в сумме с напряжением управления Uni, определяемым предыдущим числом, записанным в реверсивном счетчике 9, воздействует на вход управления коэффициентом передачи масштабного преобразователя 4 и изменяет его коэффициент передачи Km на величину дКл11.

Процесс автоподстройки осуществляется в момент формирования каждого последующего импульса пробного тока, поступающего с формирователя 2 импульсов тока. При этом суммирование импульса в реверсивном счетчике 9 с ранее накопленным числом импульсов в счетчике 9 при значениях коэффициента передачи преобразователя 4, меньших его номинального значения (или вычитание импульса от ранее накопленной суммы при превыщении текущего значения коэффициента передачи его номинального значения) будет продолжаться вплоть до момента времени, когда при очередном импульсе пробного тока компара- гор 8 изменит полярность выходного напряжения, т.е. произойдет регистрацию того факта, что отклонение сравниваемых значений от требуемого равенства изменилось на противоположное относительно его предыдущего состояния.

Последующий импульс пробного тока изменяет полярность выходного напряжения

0

5

компаратора 8 в противоположную сторону, следовательно, направление отклонения равенства (4) примет вновь исходное состояние.

С каждым последующим импульсом рассматриваемая система стремится свести указанное отклонение до нуля, поэтому значение коэффициента преобразования преобразователя 4 находится в окрестностях своего номинального значения и не превышает величины ЛК„|, т.е. одной ступени дискретного уровня преобразования, минимальное значение которого определяется уровнем шумов, приведенным к входу компаратора 8.

Формула изобретения

Измеритель больши.х постоянных токов по авт. св. 1218334, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены компаратор напряжения, реверсивный счетчик преобразователь код - аналог и генератор одиночных импульсов, причем вход компаратора напряжения подключен к выходу фазочувствительного выпрямителя, а выход - к управляющему входу реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу генератора одиночных импульсов, вход генератора одиночных импульсов соединен с выходом формирователя импульсов тока,

выходы реверсивного счетчика подключены через преобразователь аналог - код к входу управления коэффициентом передачи масштабного преобразователя.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. К участку токопровода 1 подключены формирователь 2 импульсов тока и масштабный преобразователь 4 с перестраиваемым коэффициентом передачи. Кроме того, измеритель содержит измерительный шунт 3, регистрирующий прибор 5, блок 6 сравнения и фазочувствитель- ный выпрямитель 7. Введение компаратора 8 напряжения, реверсивного счетчика 9, генератора 10 одиночных импульсов и образование новых функциональных связей повышает точность измерения больших постоянных токов. 1 ил.