Преобразователь коэффициента мощности в код Советский патент 1979 года по МПК G01R21/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

В КОД

1

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения коэффициента мощности.

Известны преобразователи коэффи.циента мощности, содержащие коммутатор, усилитель-ограничитель и генератор опорной частоты, причем входы коммутатора подключены к входным клеммам прибора, а выход его связан с входом усилителя-ограничителя.

Однако эти преобразователи имеют низкое быстродействие, обусловленное наличием в измерительной цепи аналогоЬых фильтров низкой частоты, и низкую точность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является преобразователь коэффициента мощности в код,содержащий коммутатор,усилительограничитель и генератор опорной частоты, причем входы коммутатора подключены к входным зажимам прибора, а выход его связан с входом усилителя.ограничителя 1.

Однако такой преобразователь имеет недостаточные точность и быстродействие преобразования.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия преобразования

Это достигается тем, что преобразователь коэффициента мощности в код, содержащий коммутатор, усилитель-ограничитель и генератор опорной частоты, причем входы коммутатора подключены к входным зажимам прибора,а твыходего связан с входом усилителяограничителя, дополнительно снабжен интегрирующим преобразователем напряжения во временной интервал, преобразователем код-частота, делителем частоты, блоком управления, реверсивным счетчиком, счетчиком и четырьмя ключами . Сигнальный вход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал связан с одним из входов коммутатора, тактовый вход этого преобразователя соединен с выходом усилителя-ограничителя. Выход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал подключен к одному из входов блока управления, сигнальные входы двух первых ключей связаны с одним из выходов делителя частоты, управляющие входы этих ключей связаны соответственно с двумя входами блока управления. Выход первого ключа соединен с шиной сложения реверсивного счетчика, выход которого связан с входом блока управления. Выход второго ключа подключен к управляющему входу преобразователя код-частота, сигналь ный вход которого соединен с одним и выходов делителя частоты. Выход .преобразователя код-частота связан с сиг нальным входом третьего ключа, управляющие входы третьего и четвертого ключей объединены между собой и подкл чены к одному из выходов блока управления. Сигнальный вход четвертого клю ча связан с одним из выходов делителя частоты. Выход третьего ключа соединен с шиной вычитания реверсивного счетчика, а выход четвертого - с входом счетчика. Вход делителя частоты подключен к выходу генератора опорной частоты. . Блок-схема преобразователя представлена на чертеже. Устройство содержит коммутатор i, усилитель-ограничитель 2, блок управления 3, интегрирующий преобразователь 4 напряжения во временной интервал, ключи 5,9,10 и 12, реверсивный счетчик б, генератор опорной частоты 7, делитель частоты 8, счетчик 11 и преобразователь 13 код-частота. Цикл работы преобразователя состоит из трех тактов. В первом такте коммутатор 1 на вход усилителя-ограничителя 2, задающего время преобразо вания Tj, интегрирующего преобразователя 4 напряжения во временной интервал, подает сигнал UyCt), пропорциональный напряжению нагрузки, сигнал Ui(t),пропорциональный току нагрузки подается на сигнальный вход преобра.зователя 4. При этом длительность интегрирования Т задается равной полупериоду входного напряжения усилителя-ограничителя 2, т.е. полупериоду Uy(t) . Выходной информативный интервал преобразователя 4 Тк )dl K -UcpCos, где UCP средневыпрямленное значение напряжения; соэф- коэффициент мощности; K - коэффициент, определяемый параметрами преобразователя 4 . В течение этого времени блок управления 3 открьшает ключ 5 и в реверсивный счетчик 6 заносится следующее число импульсов: -Д,,К,и „соб1Р-1д«.ЛМ i АЧ 1 ср -т АЧ1/ где дщ выходная частота делителя частоты 8. Во втором такте коммутатор 1 на вход усилителя-ограничителя 2 подает сигнал 1Г(1) . При этом выходной информативный интервал времени преобразователя 4 равен: Дг2 . В течение этого времени блок управления 3 открывает ключ 12 и в управляющий счетчик преобразователя кодчастота 13 заносится число: J -utjiA i В третьем такте осуществляется списывание числа N, зафиксированного в реверсивном счетчике 6, выходной чистотой преобразователя код-частота, а также производится измерение времени списывания счетно-импульсныгл методс м. При этом по команде блока управления 3 открываются ключи 9 и 10, и выходная частота преобразователя 13 подается на шину вычитания реверсивного счетчика. 1 дио, 1) пкч АЦ2 М„ где NO - емкость счетчиков преобразователя код-частота;АЧ2 вторая выходная частота делителя частоты. В момент окончания третьего такта будет выполняться равенство: iТ : С где Т(; - время списьшания числа в реверсивном счетчике. Подставляя в (3),(1) и (2) и проелывая простейшие преобразования, имеем: Временной интервал Т.,измеряется счетно-импульсным методом заполнения счетчика 11 через открытый ключ 10 импульсами частоты 1дц. Результирующее число в счетчике является выходным кодом устройства. Это число пропорционально коэффициенту мощности. К Тс-1дцз Т- -СОВф.д1,з Мо-Кдц-.С05(, АМ2 где f дца третья выходная часто- та делителя частоты 8; 1дця - коэффициент яеутения 1д,Ч2 делителя частоты 8. Данный преобразователь имеет высокую точность, поскольку в его функцию преобразования входят в качестве коэф- фициентов пропорциональности величины NQ и Кдц, которые задаются с абсолют ° точностью. Отсутствие в схеме аналоговых фильтров позволяет получить высокое быстродействие. Процесс преобразования длится не более 3-5 периодов входного сигнала. Формула изобретения Преобразователь коэффициента мощности в код, содержащий коммутатор, усилитель-ограничитель и генератор опорной частоты, причем входы коммутатора подклю 1ены к входным зажимам прибора, а вьоход его связан с входом усилителя-ограничителя, отличающийся тем, что с целью повышения точности и быстродействия, он снабжен интегрирующим преобразователем напряжения во временной интервал, преобразователем код-частота, делителем частоты, блоком управления, реверсивным счетчиком, счетчиком и четырьмя ключами, причем сигнальный вход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал связан с одним из входов коммутатора, тактовый вход этого преобразователя соединен с выходом усилителя-ограничителя , выход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал подключен к одному из входов блока управления,/ сигнальные входы двух первых ключей связаны с одним из выходов делителя частоты, управляющие входы зтих ключей связаны соответственно с двумя входами блока управления, выход первого ключа соединен с

1шиной сложения реверсивного счетчика, выход которого связан с входом блока управления, выход второго ключа подключен к управляющему входу преобразователя код-частота, сигнальный вход которого соединен с одним из выходов делителя частоты, выход преобразовйтеля код-частота связан с сигнальным входом третьего ключа, управляющие входы третьего и четвертого ключей объединены между собой и подключены к одному из выходов блока управления, сигнальный вход четвертого ключа связан с одним из выходовделителя частоты, выход третьего ключа соединен с шиной вычитания реверсивного счетчика, а выход четвертого - с входом счетчика, вход делителя частоты подключен к выходу генератора опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орнатский П.П. и др. Измерительные приборы периодического сравнения, М. , Энергия , 1975.