Калибратор мощности Советский патент 1989 года по МПК G01R35/00 

СП

о

О)

«

о со

Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для поверки и аттестации измерителей мощности, энергии и коэффициента мощности.

Целью изобретения является повышение точности и производительности поверки калибратора трехфазной мощности,

На чертеже представлена функциональная электрическая схема калибратора мощности.

Калибратор мощности содержит генератор 1 опорной частоты (ГОЧ),блок j 2 управления, преобразователь 3 напряжение - код (ПНК), генераторы 4 и 5 испытательных сигналов (ГИС) напряжения и тока, преобразователь 6 код - напряжение (ПКН), кодоуправляе-20 ступают на кодоуправляемые аттенюа-(.

--7 in

воспроизведения мощности переменного тока с одновременно производимой самоповеркой.

В режиме воспроизведения мощности калибратор работает следующим обра-- зом.

Тактовые импульсы с выхода ГОЧ 1 поступают на блок 2 управления, ГИС 4 и 5 и синхронизируют их работу. Заданные оператором или внешним управляющим устройством значения часто ты и фазы запоминаются блоком 2 управления и от него передаются в виде кода на ГИС 5 и 4 тока и напряжения, которые вырабатывают соответствующие трехфазные сигналы синусоидального напряжения неизменной ампли туды. Сигналы переменного тока по25

3- 30

мые аттенюаторы 7-12, усилители 13- 15 мощности цепей напряжения (УМН), усилители 16-18 мощности цепей тока (УМТ) с управляемым коэффициентом усиления, аналоговые сумматоры 19- 21, трехфазный преобразователь 22 мощности (ПК), выходные зажимы 23- 25 напряжения и выходные зажимы 26- 28 тока.

При этом входы УМТ 16-18 с управ ляемым коэффициентом усиления через аттенюаторы 10-12 соединены с соответствующими параллельными ветвями генератора 5 испытательньк сигналов тока, а их выходы соединены с входны-35 ми токовыми цепями преобразователя 22 мощности и выходными токовыми зажимами 26-28, входы Jf MH 13-15 через аттенюаторы 7-9 соединены с соответствующими ветвями генератора 4 испытательных сигналов напряжения, а выходы 11Н 13-15 - с соответствующими входами преобразователя 22 мощности и выходными зажимами 23-25 напряжения, выход преобразователя 22 мощности через ПНК 3 соединен с блоком 2 управления, входы управления кодо- управляемых аттенюаторов 7-12 соединены соответствующими шинами данных с блоком 2 управления, входы управления усилением УМТ 16-18 через сумматоры 19-21 и ПКН 6 соединены шиной данных с блоком 2 управления, выход генератора 1 опорной частоты соединен с блоком 2 управления и ГИС 4

и 5.

Калибратор имеет два основных режима работы: режим воспроизведения мощности переменного тока и режим

40

45

50

55

торы 7-12, Коэффициенты деления аттенюаторов изменяются кодом блока 2 управления в соответствии с заданными значениями выходных величин тока, напряжения и мощности. Выходные сигналы переменного тока аттенюаторов усиливаются соответствующими усилителями 13-18 мощности и подаются на о

зажимы 23-28, которым подключаются поверяемые средства измерения мощнос ти. Таким образом, производится грубая установка требуемого значения

мощности,

Одновременно выходные сигналы поступают на трехфазный Ш1 22, выходной сигнал которого, пропорциональный действительному значению выходной мощности калибратора, подается через ПНК 3 на блок 2 управления, где сравнивается с заданным и запомненным значением мощности. Сигнал, пропорциональный разности удвоенной запомненной и действительной мощности, через ПКН 6 и сумматоры 19-21 уп равляет по специальной программе коэффициентом усиления УМТ 16-18 в направлении уменьшения разности и приводит значение выходной мощности к точному значению заданной величины.

В режиме воспроизведения мощности переменного тока с одновременно производимой самоповеркой калибратор работает следующим образом.

Этот режим отличается от предыдущего тем, что по сигналу, вырабатываемому блоком 2 управления после прошествия необходимого времени самопрогрева с момента включения или через 1-2 ч работы, блок 2 управлени

ступают на кодоуправляемые аттенюа-(.

воспроизведения мощности переменного тока с одновременно производимой самоповеркой.

В режиме воспроизведения мощности калибратор работает следующим обра-- зом.

Тактовые импульсы с выхода ГОЧ 1 поступают на блок 2 управления, ГИС 4 и 5 и синхронизируют их работу. Заданные оператором или внешним управляющим устройством значения частоты и фазы запоминаются блоком 2 управления и от него передаются в виде кода на ГИС 5 и 4 тока и напряжения, которые вырабатывают соответствующие трехфазные сигналы синусоидального напряжения неизменной амплитуды. Сигналы переменного тока поj20 ступают на кодоуправляемые аттенюа-(.

-7 in

25

30

-35 2 40

45

50

55

торы 7-12, Коэффициенты деления аттенюаторов изменяются кодом блока 2 управления в соответствии с заданными значениями выходных величин тока, напряжения и мощности. Выходные сигналы переменного тока аттенюаторов усиливаются соответствующими усилителями 13-18 мощности и подаются на о

зажимы 23-28, которым подключаются поверяемые средства измерения мощности. Таким образом, производится грубая установка требуемого значения

мощности,

Одновременно выходные сигналы поступают на трехфазный Ш1 22, выходной сигнал которого, пропорциональный действительному значению выходной мощности калибратора, подается через ПНК 3 на блок 2 управления, где сравнивается с заданным и запомненным значением мощности. Сигнал, пропорциональный разности удвоенной запомненной и действительной мощности, через ПКН 6 и сумматоры 19-21 управляет по специальной программе коэффициентом усиления УМТ 16-18 в направлении уменьшения разности и приводит значение выходной мощности к точному значению заданной величины.

В режиме воспроизведения мощности переменного тока с одновременно производимой самоповеркой калибратор работает следующим образом.

Этот режим отличается от предыдущего тем, что по сигналу, вырабатываемому блоком 2 управления после прошествия необходимого времени самопрогрева с момента включения или через 1-2 ч работы, блок 2 управления

запоминает текущее значение сигнала, подаваемого на ПКН 6 и поддерживает это значение на входе ПКН 6 в течение всего времени самоповерки. Входы ПМ 22 отключаются от выходных цепей калибратора. На входы ПМ 22 по команде блока 2 управления поочередно подается калиброванньц сигнал постоянного тока прямой, обратной полярное- ти и равньш нулю. Выходные значения, вырабатываемые ПМ 22, соответствующие перечисленным входным, через ПИК 3 поступают на блок 2 управления, где обрабатываются и сравниваются со своими нормальными значениями. Результаты сравнения обрабатываются блоком 2 управления, запоминаются и, как поправки, суммируются с сигналом поступающим в ПКН 6 при работе ка- либратора в первом режиме.

Реализуемая в калибраторе система грубой и точной установок выходной мощности позволяет, используя серийные низкой точности и малой линейное ти элементы и узлы - аттенюаторы, генераторы, усилители мощности, получить более высокую точность ка тибра - тора без каких-либо сложных и длительных настроечных операций. Само- поверка всего устрор1ства сводится к автоматически проводимой самоповерке преобразователя мощности и введению поправок. Микропроцессорная обработка результатов самоповерки преобра- зователя мощности и принятая система введения полученных поправок обеспечивают практическое равенство амплитудной и фазовой погрешностей калибратора соответствуюишм погрешностям преобразователя мощности. Операция самоповерки, выполняемая автоматически, занимает не более 10-15 с через 1-2 ч работы. Причем самоповерка выполняется без прерывания работы ка- либратора. Формула изобретения

Калибратор мощности, содержащий генератор опорной частоты, ген ераторы испытательных сигналов тока и напряжения и преобразователь напряжение - код, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и производительности поверки, в калибратор введены блок управления, преобразователь код - напряжение, щесть кодоуправляемых аттенюаторов, три усилителя мощности цепей напряжения, три усилителя мощности цепей тока с управляемым коэффициентом усиления, три аналоговых сумматора, трехфазный преобразователь мощности, прич ём входы усилителей мощности цепей тока через кодоуправляемые аттенюаторы соединены с соответствующими выходами генератора испытательных сигналов тока, а выходы этих усштителей мощности соединены с входными токовыми цепями преобразователя мощности и через него с выходг ыми за ммами тока калибратора, входы усилителей мощности цепей напряжеш1я через кодоуправляекые аттенюаторы соединены с соответствующими выходами генератора испытательных сигналов напряжения, выходы усилителей мои;- ности напряжения соединены с соответствующими входами преобразователя мощности и выходными зау 11мами напряжения калибратора, выход преобразователя мощности соединен через преобразователь напряжение - код г входом блока управления, вхолш управления кодоуправляемых аттенюаторов преобразователя мощности и генераторов испытательных сигналов тока и напряжения соединены с соответствующими выходами блока управления, входы управления усилением усилителей моииюсти цепей тока через сумматоры и преобразователь код - напряжение соед1Н1ены с соответствующе шиной дан11ых блока управления, выход генератора опорной частоты соединен с входами синхронизации блока управления и генераторов испытательных сигналов тока и напряжения.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для поверки измерителей мощности, энергии и коэффициента мощности переменного тока. Цель изобретения - повышение точности и производительности - достигается за счет задания выходной величины с помощью микропроцессорного блока 2, генераторов 4 и 5 испытательных сигналов напряжения и тока, кодоуправляемых аттенюаторов 7,8,9,10,11 и 12 и усилителей 13,14,15,17,19 и 21 мощности цепей напряжение и тока и автоматической калибровки в процессе работы за счет введения обратной связи по мощности с помощью преобразователя 3 напряжение - код, преобразователя 6 код - напряжение, аналоговых сумматоров 16,18,20 и преобразователя 22 мощности. На чертеже показан также генератор 1 опорный частоты. 1 ил.