Преобразователь действующего значения напряжения или мощности для форм волн, состоящих из цугов волн Советский патент 1989 года по МПК G01R19/02 

сл

со

00

см

Изобретение относится к измерителям и преобразопателям действующего значения напряжения или мощности для форм волн, состоящих из цугов волн, содержащих в своем составе переменное число полных периодов действующего напряжения.

Целью изобретения является повышение точности преобразования цугов волн с переменным количеством периодов действующего напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит три перемножителя 1-3 напряжения и тока, на входы которых подаются сигналы, пропорциональные токам и напряжениям, выходы перемножителей 1-3 напряжения и тока соединены соответственно с входами трех интеграторов 4-6, выходы которьпс соединены с соответствующими входами сумматора 7, генератор 8, элементы 9-11 стробирования, дво- ичные счетчики 12-14, цифроаналоговы преобразователи (ЦАП) 15-17, компаратор 18, блок 19 выделения синхроимпульсов сети, триггер 20, транзисторы 21 и 22, резисторы 23-28, причем генератор 8 соединен с первым входом элемента 9 стробирования, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика 12, выход которого через ЦАП 15 соединен с пер вьп4 входом компаратора 1б и первыми выводами резисторов 24 и 27, вторые выводы которых соединены с коллекторами транзисторов 21 и 22 соответственно, коллектор транзистора 21 через резистор 25 соединен с опорным входом ЦАП 16, коллектор транзистора 22 через резистор 28 соединен с опорным входом ЦАП 17, выход сумматора 7 соединен с вторым входом комцара- тора 18, а его выход соединен с вто- рым входом элемента 9 стробирования, вход триггера 20 соединен с управляющим входом двоичного счетчика 12 и первым выходом блока 19 вьщеления синхроимпульсов сети, второй выход которого соединен с первыми входами элементов 10 и 11 стробирования, выход элемента 10 стробирования соединен с входом двоичного счетчика 13, выход которого соединен с входом ЦАП 16, а его выход через резистор 23 соединен с выходом ЦАП 17, вход которого соединен с выходом двоичного счетчика 14, а его выход соединен с

, 5 0 5 Q

0

вых(.1дом элемента 11 стробироваиия, второй вход элемента 10 стробирования, база транзистора 21, управля1р- 1дий вход двоичного счетчика 13 сое- 1ИНРИЫ с первым выходом триггера 20, второй выход которогг соединен с вторым входом элемента 11 стробирования, управляющим входом двоичного счетчика 14 и базой транзистора 22, эмиттеры транзисторов 21 и 22 соединены с общей шиной устройства.

Устройство работает следующим образом.

Электрическая мощность Р измеряется на протяжении первых волн напряжения и тока на нагрузке в пределах цикла Т и умножается на аналоговую величину, выдаваемую ЦАП 15, фактического числа К волн напряжения и тока нагрузки, память М, (блоки 10, 13 и 16) хранит результат умножения, представляющий величину средней мощности Р на протяжении полного цикла Тц, величина Рд передается на выг ход ЦАП 16 в начале периода Т, в последующий цикл Т,, значение Pg, соответствующее числу k+1 волн напряжения и тока, контролируемых на нагрузке, измеряется вновь и запоминается в другой памяти Mj -{блоки 11, 14, 17) и затем передается нз выход ЦАП 17 в .начале периода Т:, одновременно со стиранием памяти Мр которая тем самым готовится к измерению Р на периоде Т./

Для измерения действующего значения напряжения U на нагрузке используется та же структура, но в первых колебаниях каждого периода TK Т цц.| измеряется величина U и выходной сигнал ЦАП 16,17 подается на аналоговую схему (на чертеже не показана) для извлечения квадратного корня согласно соотношению U /

JUgj . k/n, где Vf - действующее 1 1пряжение на нагрузке в непрерывном режиме, k - число полных проконтролированных волн в нагрузке, п - максимальное число волн, которые укладываются в периоде полного цикла Т .

Сигналы, пропорциональные токам и напряжениям, поступают на входы перемножителей 1-3 напряжения и тока и перемножаются, интегрируются интеграторами 4-5 и поступают через сумматор 7 на один из входов компаратора 18, на второй вход которого поступает сигнал, получаемый подсчетом числа импульсов генератора 8 двоичным счетчиком 12 и преобразованный ЦАП 15. Когда напряжение на выходе ЦАП 15 сравняется с напряжением на входе сумматора 7, компаратор 18 закроет элемент 9 стробирования и прекратит поступление импульсов на двоичный счетчик 12.

Триггер 20 совместно с элементами 10 и 11 стробирования и двоичными счетчиками 13 и 14 подсчитывает количество полных периодов в цуге, а ЦАП 16 и 17 производят умножение мощности, вьщеленной на выходе 15, на количество действующих периодов, в результате чего на выходе преобразователя присутствует усредненный сигнал, пропорциональный действующей мощности цуга волн. Формула изобретения

Преобразователь действующего значения напряжения или мощности хугя форм волн, состоящих из цугов волн, содержащий три перемножителя напряжений и токов, три интегратора и сумматор, причем входы перемножителей напряжений и токов являются входами преобразователя, выходы перемножителей напряжений и токов через соответствующие интеграторы соединены с соответствующими входами сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования цугов волн с переменным числом полных периодов, в него дополнительно введены генератор, три элемента стробирования, три двоичных счетчика три цифроаналоговых преобразователя, компаратор, блок выделения синхро.- импульсов сети, триггер, два транзистора и шесть резисторов, причем генератор соединен с первым входом первого элемента стробирования, выход которого соединен со счетным входом первого двоичного счетчика, его выход соединен через первый цифроаналоговый преобразователь с пер0

5

0

5

0

0

5

вым входом компаратора и пертэмми i4,i- еодами первого и второго резисторов, вторые выходы которых соединены с коллекторами первого и второго транзисторов соответственно, коллектор первого транзистора через третий ра- зистор соединен с опорным входом второго цифроаналогового преобразователя, коллектор второго транзистора через четвертый резистор соединен с опорным входом третьего цифроанало- гового преобразователя, выход сумматора соединен с -вторым входом комт паратора, его выход соединен с вторым яходом первого элемента стробирования, вход триггера соединен с управляющим входом первого двоичного счетчика и первым в ьгходом блока вьщеления синхроимпульсов сети, второй выход которого соединен с первыми : ходами второго и третьегр элементов стробирования, выход второго элемента стробирования соединен с входом второго двоичного счетчика, выход которого соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход второго цифроаналогового преобразоватепя через пятый резистор соединен с выходом преобразователем действующего значения, который через шестой резистор соединен с . выходом третьего цр1фроаналогового преобразователя, вход третьего циф- роаналогового преобразователя соединен с выходом третьего двоичного счетчика, его вход соединен с выходом третьего элеме)тл стробирования, второй вход второго элемента стробирования, база первого транзистора, управляющий вход второго двоичного счетчика соединены с первым выходом триггера, второй выход которого соединен с вторым входом третьего элемента стробирования, управляющим входом.третьего двоичного счег- чика и базой второго транзистора, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены с обшей шиной преобразователя действующего значения.

Изобретение служит для повышения точности преобразования цугов волн с переменным количеством триодов действующего напряжения. Преобразователь содержит перемножители 1...3 напряжения и тока, интеграторы 4...6, сумматор 7, триггер 20. На компаратор (К) 18 через сумматор 7 подаются проинтегрированные сигналы. На другой вход К поступает сигнал с генератора 8, преобразованный цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 15. При равенстве напряжений на ЦАП 15 и сумматоре 7 К 18 закрывает элемент стробирования (ЭС) 9 и двоичный счетчик 12. Триггер 20, ЭС 10 и 2 и двоичные счетчики 13 и 14 подсчитывают количество полных периодов в цуге, а ЦАП 16 и 17 умножают мощность, выделенную ЦАП 15, на количество действующих периодов. В результате на выходе преобразователя присутствует усредненный сигнал, пропорциональный действующей мощности цуга волн. 1 ил.