Измерительный преобразователь активной мощности Советский патент 1989 года по МПК G01R21/00 

сриг.1

10

20

31465797

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для быстродействующего преобразования активной мощности в цифровой код и (или) аналоговый сигнал .

Цель изобретения - повыщение быстродействия.

На фиг.1 представлена структурная схема измерительного преобразователя активной мощностиi на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит перемно- житель 1, первый аналоговый переклю- чатель 2, блок 3 управления, первый интегратор 4, первый компаратор 5, преобразователь 6 интервал времени - код, цифроаналоговьи преобразователь 7, второй, третий и четвертый аналоговые переключатели 8, 9 и 10, второй интегратор 11 и второй компаратор 12, причем входы перемножителя 1 являются входами преобразователя, а выход подключен к сигнальному входу первого 25 аналогового переключателя 2, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока 3 управления, а выход - с входом первого ин1йгратора 4, выход которого через первьй компаратор 5 ,« соединен с первым входом преобразователя 6 интервал времени - код, пер- вьш выход которого является выходом преобразователя, а управляющий вход соединен с вторым выходом, блока 3 управления, вход которого подсоединен к одному из входов преобразователя, второй выход преобразователя 6 интервал времени - код чефез цифро- аналоговый преобразоватехгь 7 соединен с сигнальным входом второго анаогового переключателя 8 и с сигналь- ньм входом третьего аналогового переключателя 9, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока 3 управления, сигнальные выходы второго и третьего аналоговых переключателей 8 и 9 соединены с входами первого и второго интеграторов 4 и 11 соответственно, третий выход блока 3 управления соединен с управляющими входами второго и четвертого аналоговых переключателей 8 и 10, выход перемножителя 1 соединен с сигнальным входом четвертого аналогового ереключателя 10, выход которого соеинен с входом второго интегратора 115 выход которого через второй комаратор 12 подсоединен к второму вхоJ5 П

35

40

45

50

0

0

5 «

ду преобразователя 6 интервал времени - код.

Измерительный преобразователь активной мощности работает следующим образом,

В первом такте блок 3 управления под действием входного, например, синусоидального напряжения (фиг.2а) вырабатывает на первом выходе сигнал (фиг.2б), длительность которого равна периоду входного сигнала Это сигнал поступает на управляющий вход первого аналогового переключателя 2. 5 Последний замыкается, и первый интегратор 4 выполняет интегрирование выходного напряженр я перемкожителя 1, на вход которого поступают сигналы, . пропорциональные входному току и напряжению. Под действием управляющих импульсов (фиг.2в), поступающих в начале каждого периода входного сигнала со стороны выхода блока 3 управления, происходит запись в преобразователь 6 интервал времени - код кода, пропорционального предьщущему периоду входного сигнала и установка его. внутреннего счетчика (фиг.2г) в нуль. С помощью цифроаналогового преобра- зователя 7 этот код преобразуется в аналоговый сигнал, пропорциональный периоду входного сигнала-, поступающий на сигнальные входы второго и третьего аналоговых переключателей 8 и 9. По окончании первого такта на выходе первого интегратора 4 получается сигнал (фиг.2д), пропорциональный интегральному значению произведений входных сигналов.

Во втором такте работы устройства первый аналоговый переключатель 2 размыкается (фиг.26), а второй анало- говьй переключатель 8 замыкается (первьй и третий выходные сигналы блока 3 управления снимаются с прямого и инверсного выходов его триггера соответственно). Первьй интегратор 4 разряжается до нуля и первьй компаратор 5 выдает сигнал (фиг.2ж) на первьй вход преобразователя 6 интервал времени - код. Код, полученньй во внутреннем счетчике преобразователя 6 интервал времени - код, за время разряда первого интегратора 4 до нуля (фиг.2е) перезаписывается на выход преобразователя 6 интервал времени - код и, являясь пропорциональным активной мощности, поступает на выход измерительного преобразователя. По

5

0

5

0

окончании второго периода входного сигнала начинается первый такт работы устройства, и функционирование первого аналогового переключателя 2, первого интегратора 4, первого компаратора 5 происходит аналогично вышеописанному.

В отличие от первого интегратора 4 на вход второго интегратора 11 сигнал с выхода перемножителя 1, пропорциональный произведению входных напряжений и тока, поступает во втором такте работы устройства. Второй интегратор 11 осуществляет интегрирование этого сигнала в течение периода входного напряжения, а в следующем такте происходит его разряд напряжением, пропорциональным периоду входного сигнала (фиг.2ж). По окончании разряда второго интегратора 11 второ компаратор 12 (фиг.2и) вьщает сигнал 3 преобразователь 6 интервал времени - .код, по которому в нем перезаписывается код, пропорциональный активной мощности за предьщущий период входного сигнала.

Формула изобретения ЗО

15

Измерительный преобразователь активной мощности, содержащий перемножитель, входы которого являются входами устройства, первьй аналоговьм переключатель, сигнальньй вход кото- i рого соединен с выходом перемножителя, управляющий вход - с первым вы

О

ходом блока упраиления, а пычяд - с входом первого интегратора, выход которого через первый компаратор соединен с первым входом преобразователя интервал времени - код, первый выход которого является выходом устройства, а управляющий вход соединен с вторым выходом блока управления, вход которого прдключен к одному из входов устройства, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него дополнительно введены цифроаналоговый преобразователь, 5 второй, третий и четвертый аналоговые переключатели, второй интегратор и второй компаратор, причем второй выход преобразователя интервал времени - код через цифроаналоговый преобразователь соединен с сигнальными вхгдами второго и третьего аналоговых переключатели, управляющий вход третьего аналогового переключателя соединен с первым выходом блока управления, сигнальные выходы второго и третьего аналоговых переключателей соединены с входами первого и второго интеграторов соответственно, третий выход блока управления соединен с управляющими входами второго и четвертого аналоговых перекпючатепей, выход пг- ремножителя соединен с сигнальным входом четвертого аналогового переключателя, выход которого соединен с входом второго интегратора, выход которого через второй компаратор соединен с вторым входом преобразователя интервал времени - код.

0

5

Фи.2

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия - достигается за счет введения, цифро-( аналогового преобразователя 7, второго, третьего, четвертого аналоговых переключателей 8, 9 и 10, второго интегратора 11 и второго компаратора 12, которые обеспечивают выдачу ин- формадаи об активной мощности в каждом периоде входного сигнала. Измерительный преобразователь активной мощности содержит также перемножитель 1, первьш аналоговый переключатель 2, блок 3 управления, первьй интегратор 4, первьш компаратор 5 и преобразователь 6 интервал времени - код. 2 ил.