АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Советский патент 1974 года по МПК H03M1/00 G01R21/06 

1

Изобретение относится к технике преобразования аналоговых величин в цифровые коды.

Известны аналого-цифровые преобразователи активной мощности с промежуточным преобразованием в частоту, содержащие последовательно соединенные фазоинвертор, переключатель, сумматор, интегратор, устройство сравнения, реверсивный счетчик со схемой совпадения на входе, формирователь опорного напрял ения, соединенный управляющим входом с выходом устройства сравнения, и селектор периода измеряемого нанряжения, выход которого соединен с управляющими входами переключателя и реверсивного счетчнка.

Недостатки подобных преобразователей состоят в том, что входящие в их состав квадрирующие устройства имеют низку,о точность и обладают значительной инертностью, кроме того, в них используются высокочувствительные измерительные усилители ностоянного тока с малым дрейфом нуля.

С целью повыщеция точности и быстродействия в нредлагаемом преобразователе выход формирователя опорного напряжения соединен с одним из входов сравнивающего устройства, сумматора и схемы совнадения.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное нанряжение U, нронорциональное нанряжению исследуемой цепи, поступает на селектор 1 периода и фазоинвертор 2. С прямого и инверсного выходов фазоинвертора напряжения подаются на электронный переключатель 3, управляемый селектором периода. С выхода переключателя сигнал ноступает на вход инвертирующего сумматора 4, на второй его вход подается входное напряжение (Jz, пропорциональное току в исследуемой цепи, а на третий вход - прямоугольное разнонолярf o| I с выхода

ное напряжение формирователя 5 опорного напряжения. Выходное напрял ение сумматора поступает на интегратор 6.

Допустим, что в одном из периодов нанряжение с выхода переключателя сдвинуто по фазе на 180° относительно Ui. Тогда напряжение на выходе сумматора равно

,

где Uii, Uzi - мгновенные значения напряжений Ll и Uz в некоторый момент времени. При этом напряжение на выходе интегратора изменяется но закону

„ и-- х(и,,1 + Щ(, где Ки - постоянная интегратора. Для момента равенства выходного напряжения интегратора с напряжением получим

K(,i + U,t,,,

откуда

2t/o

t, .-.

К,, + U,

Импульс с выхода устройства сравнения 7 поступает на управляющий вход формирователя 5 опорного напряжения, на выходе которого появляется напряжение -t/o. С этого момента напряжение на выходе интегратора уменьшается от +f/o до -t/o за отрезок времени fe, длительность которого определяется из

K(U,i-U,i-U,)t,-,, т. е.

L :.

и f/o+t/,(-f/a

В момент 4 выходной импульс устройства управления через схему совпадения 8, открывающуюся при совпадении отрицательных напряжений, проходит на реверсивный счетчик 9, работающий в данном такте на . Режим работы счетчика определяет селектор периода. Сумма интервалов ii+4 есть период мгновенной частоты /г, равной

ul-(U i-Ui{f

4f/o

И содержащий информацию о мощности за время . Количество импульсов Ni, поступающих на реверсивный счетчик за период напряжения, равно

/Си2/ и2Х

+ 2V,Uii-U t

X

wl

где п - количество сравнений за период выходного напряжения интегратора с -С/о.

В следующем периоде с выхода переключателя на сумматор поступает напряжение , а реверсивный счетчик переключается в режим вычитания; в остальном процессы 5 протекают аналогично. Количество импульсов, поступающих в счетчик за второй период, равно

,

X

ul

По истечении двух периодов в счетчике накапливается импульсов

л V, -- КР,

N N.-N.,

2° где/С -%,а

t/

,

причем (/2 пропорционально току в исследуемой цепи.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь активной мощности, содержащий последовательно соединенные фазоинвертор, переключатель, сумматор, интегратор, устройство сравнения, реверсивный счетчик со схемой совпадения на

входе, а также формирователь опорного напряжения, соединенный управляющим входом с выходом устройства сравпения, и селектор периода измеряемого напряжения, выход которого соединен с управляющими входами переключателя и реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, выход формирователя опорного напряжения соединен с одним из входов сравнивающего устройства, сумматора и схемы совпадения.

Д1Ь