Стохастический измерительный преобразователь мощности Советский патент 1989 года по МПК G01R21/06 

ел

со

сл

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в энергетике для контроля протекающих процессов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьшение точности.

На фиг. 1 представлена блок-с5 - ма устройства; на. фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Сущность изобретения заключается в следукяцем.

Известно, что реактивную мощность можно вычислить по формуле

ff . Q --- ( - P-t4),

где Р+ - среднее за период значение

положительной мгновенной мощности;

Р - среднее за период значение отрицательной мгновенной мощности;

t. - сумма интервалов времени, на которых мгновенная мощность положительна;

t - сумма интервалов времени, на которых мгновенная мощность отрицательна;

Т - период кривой мгновенной .

мощности.

Данное выражение преобразуется к виду

Q -|-(.-P.t.) РЛТ-t)-

-P.tJ -(.t. ) - Г+Т-t,(.)(p+T-t.p)fr(p.- -- р),

4

т.е. для вычисления реактивной мощности необходимо вычисление активной мощности Р, средней за период положительной мгновенной мощности и отношения длительности интервалов времени,на которых мгновенная мощность положительна ко всему измерительному интервалу. Кривой мгновенной мощности соответствует последо- вательность вероятностных кодов, которая при суммировании дает значение активной мощности, следовательно вьщелив из этой последовательности коды, соответствующие положительной мгновенной мощности, можно вычислить искомую величину реактивной мощности, при одновременном определении соответствующих интервалов времени.

О

0

з Q

5

Преобразователь состоит из входных усилителей 1 и 2 напряжения и тока, блока 3 стохастического преобразования, определителя 4 совпадения, формирователя 5 длительности измерения, формирователя 6 короткого импульса, селектора 7, первого 8 и второго 9 блоков счетчиков, первого 10 и второго 11 преобразователей длительности в код, вычислителя 12 и блока 13 отображения информации, причем первый и второй входы блока 3 стохастического преобразования соединены с входами соответственно входных усилителей 2 и 1 тока и напряжения, выход входного усилителя 1 напряжения соединен с вторыми входами -блока 3 стохастического преобразова ния определителя 4 совпадения и входом формирователя 5 длительности измерения, а выход входного усилителя 2 тока соединен с первь ми входами блока 3 стохастического преобразования и определителя 4 совпадения, выход блока 3 стохастического преобразования соединен с информационными входами первого блока 8 счетчиков и селектора 7, а выход определителя 4 совпа дения соединен с управляющим входом селектора 7 и информационным входом первого преобразователя 10 длительности в код, вьосод формирователя 5 длительности измерения соединен с информационным входом второго преобразователя 11 длительности в код, входом формирователя 6 короткого импульса и пятым входом вычислителя 12, выход формиро.вателя 6 короткого импульса соединен с входами установки нуля первого 10 и второго 11 преобразователей длительности в код и первога 8 и второго 9 блоков счетчиков, информационный -вход последнего соединен с выходом селектора 7, выходы первого 8 и второго 9 блоков счетчиков, первого 10 и второго 11 преобразователей длительности в код соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами вычислителя 13, выход Которого соединен с входом блока 13 отображения информации.

Устройство работает следуюпщм образом.

Входные сигналы стохастического многофункционального измерительного преобразователя мощности U,(t) и

) (фиг. 2а,б) поступают на соответствующие входные усилители 1 и

2напряжения и тока, в которых они приводятся к номинальным. С выходов входных усилителен 1 и 2 напряжения и тока нормализованные сигналы поступают на соответствующие входы блока 3 стохастического преобразования и на входы определителя 4 совпадения, сигнал с выхода входного усилителя 1 напряжения одновременно поступает на вход формирователя 5 длительности измерения (фиг. 2а), Последний по сигналу предварительного внешнего управления или по заложенному в него алгоритму задает величину измерительного интервала (фиг.2в) кратного Т (некратность заданного интервала измерения означает, что проводятся частотно несинхронизированные измерения. Это в принципе может привести к некоторому усложеннию алгоритма обработки конечной информации.

Информация о начале измерительного интервала поступает на пятьй вход вычислителя 12 и на вход формирователя 6 короткого импульса, который устанавливает в .нуль блоки 8 и 9 и преобразователи 10 и 11, подготавли- аая их к работе (фиг.2г).

Блок 3 стохастического преобразования осуществляет сравнение входных сигналов с генерируемым случайным напряжением, мгновенные значения которого распределены равномерно во всем диапазоне. По результатам сравнения на выходе блока 3 стохастического преобразования формируются вероятностные цифровые коды, пропорциональные величине текущей мгновенной мощности. Известно, что каждая операция сравнения считается, так называемым, измерительным событием. Блок

3стохастического преобразования вывдит информацию о каждом измерительно событии. Вся информация с выхода этого блока поступает на информационный

0

5

0

с

5

0

5

0

течение которого полярности входных сигналов преобразователя совпадают, т.е. в моменты времени, когда мгновенная мощность положительна (фиг.2д). По сигналу с выхода определителя 4 совпадения открывается селектор 7, и информация с выхода блока 3 стохастического преобразования поступает на информационный вход второго блока 9 счетчиков.

Первый 8 и второй 9 блоки счетчиков суммируют поступающие коды. Одновременно сигналы с выходов определителя 4 совпадения и формирователя 5 длительности измерения поступают на информационные входы первого 10 и второго 11 преобразователей длительности в код. На выходе первого преобразователя 10 длительности в код формируется код, соответствующий времени t, когда мгновенная мощность положительна Р. На выходе второго преобразователя 11 длительности в код формируется код, соответствующий длительности периода Т или кратный ему.

В момент окончания измерительного периода Т вычислитель 12 считывает информацию с выходов блоков 8, 9 и преобразователей.10 и 11. Измерительная часть перобразователя готог- ва к новому циклу работы, а вычислитель 12 обрабатывает поступившие коды. При этом активная Р и реактивная Q мощности вычисляются соответственно по формулам

Q 1Г(Р.- ) ; р р + р- .

Информация об активной Р и реактивной Q мощностях, а также о тангенсе С/ после соответствующего деления выводится па блок 13 отображения информации.

Таким образом, введение в процесс стохастического преобразования селекции последовательности вероятност

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано, например, в энергетике для контроля протекающих процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности стохастического измерительного преобразователя мощности. Преобразователь содержит входные усилители 1 и 2 напряжения и тока, блок 3 стохастического преобразования, определитель 4 совпадения, формирователь 5 длительности измерения, формирователь 6 короткого импульса, селектор 7, счетчики 8 и 9, преобразователи 10 и 11 длительности в код, вычислитель 12 и блок 13 отображения информации. Поставленная цель изобретения достигается в результате введения в процесс стохастического преобразования селекции последовательности вероятностных кодов, а также определителя 4, формирователя 5, селектора 7, второго блока счетчиков и первого и второго преобразователей длительности в код. 2 ил.

вход первого блока 8 счетчиков, кото- ел ных кодов, т.е. выделение из этой

рый подсчитывает параллельно как вероятностные коды, так и количество измерительных событий. Информация с выхода блока 3 стохастического преобразования поступает также на информационный вход селектора 7.

Определитель 4 совпадения формирует на своем выходе сигнал, длительностью соответствующий времени, в

55

последовательности вероятностных к дов, соответствующих положительной мгновенной мощности, позволяет по информации о соответствующих интер валах времени судить дополнительно о величине реактивноГ мощности нес нусоидального тока. Л введение опр делителя совпадения, формирователя длительности измерения, селектора.

5

последовательности вероятностных кодов, соответствующих положительной мгновенной мощности, позволяет по информации о соответствующих интервалах времени судить дополнительно о величине реактивноГ мощности несинусоидального тока. Л введение определителя совпадения, формирователя длительности измерения, селектора.

пторого блока счетчиков и первого и второго преобразователей длительности времени позволяет расширить функциональные возможности стохастического преобразователя мощности при увеличении точностных показателей по этому параметру.

Формула изобретения Стохастический измерительный преобразователь MontHocTH, содержащий блок отображения информации,входные усилители токаи напряжения, соединенные соответственно с первым и вторым входами преобразователя, блок стохастического преобразования, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами входных усилителей тока и напряжения,а выход соединен с входом первого блока счетчиков, выход которого соединен с первым входом вычислителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьшения точности, в него дополнительно введены определитель совпадения, формирователь длительности измерения, формирователь короткого импульса, селектор, второй блок счетчиков, первый и второй преобразователи длительности

tfl

в код, причем первый и второй входы определителя совпадения соединены соответственно с выходами ycилиteля тока и напряжения, а выход соединен с информационным входом первого преобразователя длительности в код и управляющим входом селектора, вход формирователя длительности измерения

соединен с выходом входного усилителя напряжения, а выход соединен с информационным входом второго преобразователя длительности в код, входом формирователя короткого импульса и с пятым входом вычислителя, выход формирователя короткого импульса соединен с входами установки нуля первого и второго блоков счетчиков и преобразователей длительности в

код, информационный вход селектора соединен с выходом блока стохастического преобразования, а выход соединен с информационным вхо дом второго блока счетчиков, выходы

второго блока счетчиков,Iпервого и второго преобразователей длительности в код соединены соответственно с вторьм, третьим и. четвертым входами вычислителя, выход которого соединен с входом блока отображения информации.

,ч$жМ