Аналого-цифровой преобразователь реактивной мощности Советский патент 1979 года по МПК G01R21/06 

368 ференциатора связан с входом блока управ« ления Г23, Процесс преобразования в устройстве тактируется последовательностью управля. юших импульсов, вырабатываемых блоком управления, работа которого сиихронизарована от входного напряжения U (€) по величине его максимальной положительной производной. Однако в прямом тракте преобрааова-. ния находятся два аналогичных запоминающих устройства, что снижает точность измерения. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для этого в предлагаемое устройство, содержащее переключатель, преобразова- тель код - напряжение, дифференциатор, блок управления и два счетчика, вход дифференциатора соединен с входом устройст- ва, выход одного из счетчиков связан с кодовым входом преобразователя код - на пряжение, управляющий вход переключате ля подключен к выходу блока управления, введены узел выделения периода сигнала, второй переключатель, интегрирующий преобразователь напрян ения во временной интервал, генератор опорной частоты, делитель частоты, преобразователь код час тота, и три ключа, причем один из сигнал ных входов переключателя соединен с од« ним из сигнальных входов другого переклю чателя и с входом дифференциатора, выход последнего подключен ко второму сигнальному входу переключателя, выход которого связан с входом узла выделения периода сигнала, второй сигнальный вход второго переключателя соединен с другим входом устройства, управляющие входы обоих пе. реключателей объединены собой, выход второго переключателя связан с сигнальным входом интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал, тактирующий вход которого подк.лю чен к выходу узла выделения периода сигнала и к входу блока управления, а параметрический - к выходу преобразователя код - напряжение, выход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал соединен с другим входом блока управления, управляющие входы всех трех ключей связаны с соответствующими вько дами блока управления, сигнальиый вх&д одного из ключей связан с выходом генератора опорной частоты и с входом делителя частоты, выход этого ключа подключен к входу счетчика, сигнальный вход другого ключа соединен с выходом дели4еля частоты, а выход его связан с управ- яIOllIm д входом преобразователя код астота; другой выход делителя частоты одключен к сигнальному входу преобразоателя код -. частота, выход которого соеинен с сигнальным входом третьего клюа, выход иоследнехх связан с входом счетчика. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит дифференциатор 1, переключатель 2 с контактами 2i и 2g и переключатель 3 с контактами 3 в 3g, узел 4 выделения периода сигнала, блок управления 5, интегрирующий преоб. разователь 6 напряжения во временной интервал, ключи 7, 8 и 9; счетчик 10 и 11,преобразователи код - частота 12 и код - напряжение 13, генератор опорной 14 и делитель частоты 15. частоты Одни из сигнальных входов обоих переключателей 2 и 3 объед{шены между собой и связаны с входом дифференциато-ра 1 и входом устройства. Выход дифферендиатора 1 подключен ко второму сиг нальному входу переключателя 2. Второй сигнальный вход переключателя 3 соединен со вторым входом устройства. Управляю- шие входы обоих переключателей связаны между собой и с выходом блока управле™ ния 5, Выход перек.лючател1Я 2 гюдЕЛючен к входу узла 4 вы деления периода нала, выход которого соединен с входом блока управления 5 и тактирующим входом интегрирующего преобразователя 6 напряжения во временной интервал, сигнальный вход которого подключен к выходу переключателя 3, а параметрический « к вы ходу преобразователя код - напряжение 13. Выход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал 6 соединен со вторым входом блока управ ления 5. Управляющие входы ключей 7, 8 и 9 связаны с соответствующими выхо- дамй блока управления 5, Сигнальный вход ключа 9 соединен с выходом генератора опорной частоты 14 и с входом це лителя частоты 15. Выход ключа- 9 соединен с входом счетчика , выход которого связан с входом преобразователя код шпряжение 13, Сигнальный вход ключа 8 подключен к выходу делителя частоты 15, а выход ключа 8 связан с управляющим входом преобразователя код частота 12, сигнальный вход которого сое«. ;динен с другим выходом делителя часто. ты 15, а выход с сигнальным входом ключа 7, выход последнего подключен к входу счетчика 10. Устройство работает в три такта. В первом такте по команде с блока у равления открыт ключ 9, остальные клю чи закрыты, положение переключателей 2 и 3 безразлично. Длительность первого такта Tf задается с помощью узла 4 вы деления периода, равной полупериоду исследуемого сигнала. В течение этого вре мени счетчик 11 заполняется импульсам выходной частоты генератора опорной час тоты jfrow , код KOTOpoix) является управ ляющим для преобразователя код - напря }сение 13. В результате по окончании пе вогчэ такта в последнем оказывается набранным напряжение Т„ -К.., , ( -f ) где - коэффициент преобразования преобразователя код -. напряжение, В дал1знвйшем это напряжение используется в качестве образцового в интегри рующем преобразователе 6 напряжения во временной интервал. Во втором такте бло управления устанавливает переключатели 2 и 3 в положения 2, 3. Кроме того, на время, равное длительности выходного информационного интервала преобразователя 6, открывается ключ 8. При этом на вход преобразователя 6 оказывается подключенным сигнал Уц (t) , пропорциональный напряжению нагрузки. Время ин тегрирования преобразователя 6 посредством узла 4 задается равным Тп синфазно с полупериодом интегрируемого сиг нала Uo (. По истечении второго такта в управляющем счетчике преобразователя код - частота 12 фиксируется число fi(t)dt - и 1 AMI о о выходная частота делителя где SM i-частоты; ,,(t)dtд - в т -.выходной информадион .. ный интервал преобра зователя Q; .Ujj- образцовое напряжени преобразователя 6; Цр- средневыпрямленное значение сигнала Uu (t Учитывая равенство (1), а также и т 4TO.,g.p-Kcp , где и и - действующее значенве сигналаии Ь- Кб г коэффи циент формы, можно записать frW wKniJH - коэффйЕЦнент деления делител где Кдщ частоты. 46 В третьем такте по команде с блока управления переключатели 2 и 3 устанавливаются в лоложения 2д, Зг также на время, равное длительности выходного информативного интервала преобразователя 6. Открывается ключ 7. На вход преобразователя 6 при этом оказывается подключенным сигнал Ui.(t) , пропорциональный току нагрузки. Ток интегрирования преобразователя 6 задается также равным Ти но сдвигается по фазе относительно полупериода Uj, (t.) на значение pgj-f где f - угол сдвига фаз между кривыми напряжения и тока исследуемого процесса. pajjofi фазовый сдвиг достигается за счет того, что на вход узла выделения периода в этом случае подается продифференцированное напряжение UuCt). В результате длительность выходного информативного интервала преобразователя 6 в третьем такте определяется как cosc , и « 0 и I - действующее значение сигнала, пропорционального току нагрузки.. С учетом равенства ( ) имеют K o-U Srincf д-fc Т--Г- (4) гоч (ТИН В течение этого времени открыт ключ 7, и выходная частчэта преобразователя код частота 12 поступает в счетчик 10. Его ункция преобразования имеет вид f -f ni(4 Wo o где I4vnf - число в управляющем счетчике преобразователя 12; NO - емкость его счетчиков; fo - частота следования импульсов, поступающих на его сигнальный вход. N ;f„ - f, В данном случае пр 1 о АЧ 2 . .ЦЦ-КСР ,,.К„.м, A,M2f5) Результирующее число в счетчике 1О учетом выражений (4) и (5) имеют КСРХ сР д.щ и s4n cf-:г U.. гоч пин К «К П ,Тв) VMI N« - коэффициент пропорииональ- нести;