Универсальный измерительный преобразователь переменного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G01R19/22 

Изобретение относится к области измерительной техники. Преобразователь может быть использован в тех случаях, когда требуется йолучение постоянного напряжения с малыми пул сациями, пропорционального измеряе мому переменному напряжению или активной или реактивной составляющей тока цепи возбуждения электрических машин и быстро отслеживающего измен НИН входного переменного напряжения Известны измерительные преобразователи, содержащие сглаживающие фильтры tl. Для фильтрации выходного напряжения от переменной составляющей необходимы фильтры, что снижает быстродействие преобразователей . Наиболее совершенным является универсальный измерительный преобразователь переменного напряжения, содержащий коммутирующий ключ, последовательно соединенные первый клю переноса, запоминающий блок и согла сующий блок, блок управления, связанный с управляющими .входами ключей 2 . Известный преобразователь имеет ограниченное быстродействие вследствие малого допустимого времени замкнутого состояния ключа переноса. Точный перенос выходного напряжения RC-фильтра в запоминающее устройство не может быть осуществлен за одну кратковременную коммутацию ключа переноса при значительной емкости конденсатора запоминающего устройства. Процесс преобразования некоторого неизменного по величине входного сигнала переменного тока занимает при этом несколько периодов. Значительная емкость конденсатора требуется для снижения пульсаций выходного напряжения измерителя. Кроме того, для этого преобразователя требуется специальный достаточно сложный формирователь управляющих импульсов малой длительности для управления ключом переноса, чем усложняется конструкция управляющего устройства в целом. Целью изобретения является увеличение быстродействия измерения. Для этого в универсальный измерительный преобразователь переменного тока введены фазосдвигающее устройство, второй К.ЛЮЧ переноса, повторитель напряжения, второй запоминающий блок и интегратор, выходом подключенный к коммутирующему ключу и входу повторителя напряжения, выход которого через второй ключ пере са и второй запоминающий блок соеди нен с первым ключом переноса,причем фазосдвигающее устройство подключен к входу блока управления,один из выходов которого связан с управляющим входом второго ключа переноса. Введение указанных элементов поз воляет увеличить, до полупериода вре мя переноса выходного напряжения повторителя в запоминающее устройст во и, таким образом, за один цикл осуществить перенос напряжения с выхода интегратора в запоминающее устройство при значительно большей величине емкости конденсатора запом нающего устройства и при пониженных требованиях к параметрам ключей. Увеличение быстродействия измерительного преобразователя достигается увеличением времени переноса в ходного напряжения первого запомина ющего устройства во второе запомина ющее устройство, так как при больше времени можно осуществить перенос с малой ошибкой за одну коммутацию второго ключа переноса. На фиг. 1 представлена блок-схем универсального измерительного преобразователя переменного напряжения на фиг. 2 - диаграмма напряжений ун версального измерительного преобразователя. Измерительный преобразователь состоит из интегратора 1, коммутирующего ключа 2, повторителя напряжения 3, ключа переноса 4, запоминающего блока 5, ключа переноса б, запоминающего блока 7, согласующего блока 8, блока управления 9 ключами и фазосдвигающего устройства 10. На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: и. (t) - сигнал, пропорциональный напряжению в измеряемой цепи; Ug (t) - сигнал, пропорциональный току или напряжению в измеряемой цепи; и - выходное напряжение интегра тора; и - выходное напряжение повтори теля; и - выходное напряжение запоминающего блока 7; Uj - выходное напряжение запоминающего блока 5; Вых выходные напряжения измери тельного преобразователя; UK г ко вЕлходное напряжение блока управления ключами. , Измерительный преобразователь ра ботает следующим образом. В течение положительного полупериода входного напряжения ключи 2 и 4 разомкнуты, а ключ 6 замкнут си налами- U и U , поступающими от ключами. Выходблокд управления 9 ное напряжение интегратора 1 через повторитель 3 и замкнутый ключ переноса 6 запоминается в запоминающем блоке 7. В течение отрицательного полупериода напряжения UBX (t) ключи 2 и замкнуты, а ключ 6 разомкнут сигналами U UK. Через Зсмкнутый ключ 4 производится перенос выход- ноге напряжения U запоминающего бло7в запоминающий блок .5. 8начале следующего полупериода (t) ключи 2 и 4 разомкнуты, а 6 замкнут сигналами U и U.. Напряжение предыдущего цикла измере-. ния запоминается в запоминающем блоке 5, а напряжение запоминающего блока 7 сбрасывается за короткое время через замкнутый ключ б на малое выходное сопротивление повторителя 3, и в течение следующего периода цикл измерения повторяется. Связь между запоминающим блоком 5 и нагрузкой измерителя осуществляется через согласующий блок 8. Преобразователь может быть использован как измеритель напряжения или полного тока статора синхронной машины при подаче на входы И и 12 измеряемого напряжений или напряжения, пропорционального току в измеряемой цепи, а также как измеритель активной или реактивной составляющей тока статора синхронной машины при подаче на вход 13 синхронизирующего Напряжения U (-t) и соответствующей настройке фазосдвигающего устройства 10, а на вход 12 напряжения Isxa b пропорционального току в измеряемой цепи, Формула изобретения Универсальный измерительный преобразователь переменного напряжения, содержащий коммутирующий ключ, последовательно соединенные первый ключ переноса, запоминающий блок и согласующий блок, блок управления, связанный с управляющими входами всех ключей, отличающийся тем, что,с целью повышения быстродействия,. в него введены фазосдвигающее устройство, второй ключ переноса,повторитель напряжения, второй запоминающий блок и интегратор, выход которого подключен к коммутирующему ключу и входу повторителя напряжения, выход которого через второй ключ переноса и второй запоминающий блок соединен с первым ключом переноса, причем фазосдвигающее устройство подключено к входу блока управления, один из выходов которого связан с управляющим входом второго ключа переноса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство W431458, кл. G 01 R 19/20, 1974. 2.йвторское свидетельство №417885, кл. G 01 R 19/20, 1974.

ir

fc/t.i