Измерительный стрелочный прибор Советский патент 1989 года по МПК G01R19/00 

СЛ

со

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения величины постоянных то ков и напряжений.

Цель изобретения - повышение точности прибора.

На фиг.1 приведена структурная, гхема прибора; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.

Измеритель содержит генератор 1 импульсов, генератор 2 трехфазного сигнала, усилители 3 мо1чности, сельсин 4 со стрелкой указателя, фазо- i вращательный блок 5, содержамдий уси- литель 6 входного сигнала, компаратор 7, формирователь 8 импульсов, счетчик 9, триггер 10, усилитель 11 мощности и цифроаналоговый преобразователь 12 (ЦАП), а дешифратор 13, элемент 14 памяти (ПЗУ), три цифро- аналоговых преобразователя 13.1-15.3 (ЦАП), счетчики 16 и 17 входят в состав генератора 2, выходы которого через усилители 3 подключены к вхо- дам трехлучевой обмотки сельсина 4, выход фазовращательного блока 5 подключен к первому входу однолуче- вой обмотки сельсина 4, второй вход которой соединен с общей шиной, вы- ход reHepaToj)a 1 соединен с входами генератора 2 и фазовращательного бло

ка 5, который содержит ЦАП 12, входы которого соединены с соответствующими выходами генератора 2, усили- тель 6, вход которого является входом прибора, -последовательно соединенные компаратор 7 и Формирователь

г8,счетчик 9, триггер 10 и усилитель 11, причем входы компаратора 7 под- ключены к выходам соответственно усилителя 6 и ЦАП 12, а тактовый вход счетчика 9 является тактовым входом фазовращательного блока 5, выход формирователя 8 соединен с R-входами счетчика 9 и триггера 10, а выход усилителя 11 является выходом фазовращательного блока 5.

Прибор работает следующим образом

ПЗУ 14 разделено на четыре зоны. В первой зоне записаны коды амплитуды синусоидального сигнала фазы А, во второй зоне - коды фазы В, в третей зоне - коды фазы С. Генератор 1 вырабатывает импульсы высокой частоты. Двоичны счетчик 16. имеет не менее двух разрядов. Выходной сигнал счетчика 16 поступает на вход счетчика 17.

5

Q

5

В процессе счета счетчиком 17 опрашиваются все ячейки элемента 14 памяти в пределах каждой зоны, а выбор зоны осуществляется сигналами двух старших разрядов счетчика 16 через дешифратор 13.

При нулевых значениях сигналов на выходах счетчика 16 из i-й ячейки первой зоны считывается код фазы А и сигналом управления с первого выхода дешифратора 13 заносится во входной регистр ЦАП 15.1, при изменении состояния выходов счетчика из i-й ячейки второй зоны считывается код фазы В, который сигналом управления с второго выхода дешифратора заносится во входной регистр ЦАП 15.2.

Аналогично при состоянии выходных сигналов (1,0) i-й код фазы С заносится во входной регистр ЦАП 15.3.

В очередном такте состояние выходных сигналов счетчика 16 принимает значение 1,1, при этом запись информации во входные регистры ЦАП не производится, а сигналом с четвертого выхода дешифратора информация из входных регистров Ц,АП переносится в выходные регистры. При этом на выходах усилителей 3 мощности формируется напряжение i-й ступеньки сигналов каждой из трех фаз, которое пропорционально кодам, хранящимся в выходных регистрах ЦАП.

В следующем такте значение кода в счетчике адресов увеличивается на единицу и выходными сигналами дешифратора 13 в регистры ЦАП заносятся очередные значения кодов синусоиды. На выходах усилителей 3 мощности отрабатывается напряжение очередных ступенек синусоидальных сигналов. Следовательно, на выходах усилите- пей 3 формируются трехфазные сигналы, которыми осуществляется питание трехлучевой обмотки сельсина 4 (фиг. 2а).

Питание однолучевой обмотки сельсина 4 осуществляется прямоугольньм сигналом скважностью 2 (фиг.2д). Данный сигнал формируется с помощью фазовращательного блока 5. Коэффициент деления счетчика 9 подбирается так, чтобы период сигнала на выходе триггера 10 был равен Т (периоду трехфазного сигнала). Положение ротора сельсина зависит от фазового сдвига сигнала питания однолучевой обмотки относительно трехфазного нап

5

ряжения, причем фазовый сдвиг пропорционален уровню входного сигнала и формируется путем сброса счетчика 9 и триггера 10.

Входной токовый сигнал или напряжение усилителем 6 преобразуется в сигнал О-10.В. На цифровые входы ЦДЛ поступают сигналы счетчиков 16 и 17. На выходе ЦАП формируется линейно нарастающее напряжение (фиг.2 которое сравнивается компаратором 7 По фронту нарастания выходного сигнала компаратора 7 (фиг.2в) формирователем 8 вырабатывается короткий импульс (фиг.2г), которым осуществлется сброс счетчика 9 и триггера 10

При наличии помех по входному сигналу необходимо, чтобы усилитель 6 имел характеристику фильтра нижни частот.

Таким образом, трехфазное синусоидальное напряжение создает вращающеся магнитное поле, с которым взаимдействует магнитное поле, создаваем однолучевой обмоткой. При этом угол поворота ротора сельсина пропорци 1ален фазовому сдвигу напряжения питания однолучевой обмотки сеЛьси- на 4, который, в свою очередь, про- ,порционапен уровню входного сигнала

Формула изобретения

1 .Измерительньш стрелочный прибор, содержащий круглую шкалу, сельсии, на оси которого укреплена стрелка, генератор трехфазного сигнал-а, выходы которого через усилители мощности подключены к входам трехлучевой обмотки сельсина, фазовращательный бло выход которого подключен к одному из входов однолучевой обмотки сельсина, а второй вход однолучевой обмотки соединен с общим проводом, отличающийся, тем, что, с целью повьшения точности измерения в него

введен генератор импульсов, выход которого соединен с тактоными входами генератора трехфазного сигнапа и фазовращательного блока, причем фазовращательный блок содержит циф- роаналоговый преобразователь, кодовые входы которого подключены к соот- ветствуюР№1м кодовым выходам генератора трехфазного сигнала, усилитель входного сигнала, вход которого является входом прибора, последовательно соединенные компаратор и формирователь импульсов, входы компаратора подключены к выходам соответственно усилителя входного сигнала и цифроаналогового преобразователя, последовательно соединенные счетчик, триггер и четвертый усилитель мощности, тактовый вход счетчика является тактовым входом фазовращательного блока, выход формирователя импульсов

5

0

5

0

5

соединен с R-входами счетчика и триггера, а выход четвертого усилителя мощности является выходом фазовращательного блока.

2. Прибор по П.1, о тлич аю- щ и и с я тем, что генератор трехфазного сигнала выполнен в виде фор- мирователя сигналов синусоидальной формы и содержит первый счетчик, второй счетчик, вход которого подключен к второму выходу первого счетчика, дешифратор, входы которого подключены соответственно к выходам первого счетчика, элемент памяти, адресные входы которого подключены соответственно к выходам второго и первого счетчиков , три цифроаналоговых преобразователя, цифровые входы которых подключены к соответствующим выходам злемента памяти, первые тактовые входы подключены соответственно к первым трем выходам дешифратора, а вторые тактовые входы соединены между собой и подключены к четвертому выходу дешифратора.

ФазаА

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения постоянных токов и напряжений. Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство содержит генератор импульсов 1, генератор трехфазного сигнала 2, выходы которого подключены к входам трехлучевой обмотки сельсина 4, и преобразователь уровня входного сигнала в фазовый сдвиг, который содержит цифроаналоговый преобразователь 5, входной усилитель 6, компаратор 7, формирователь 8, счетчик 9, триггер 10, усилители мощности 3. Генератор 2 содержит счетчики 11 и 12, дешифратор 13, постоянное запоминающее устройство 14 и три цифроаналоговых преобразователя 15. 2 ил.

ч. .„

фиг. Z