Устройство для измерения активной и реактивной мощности Советский патент 1980 года по МПК G01R21/06 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении измерителей мощности.в цепях перемен- j ного тока.

Известен малокосинусный электронный вольтметр типа ф 585, измерительная схема которого построена на базе электростатической системы 1 . д

Недостатком прибора является то, что погрешность измерения зависит от коэффициента мощности. Кроме того, с помощью этого прибора можно измерить только активную мощность. ,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения мощности, содержащее полярно-координатный компенсатор тока, включающий источник опорного переменного напря- 20 жения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, а также переменный резистор для регулировки амплитуды компенсирующего тока, прямоугольнокоординатный компенсатор напряжения, 25 питание которого осуществляется вышеуказанным источником опорного напряжения, схему функциональной связи между компенсаторами, состоящую из переменного резистора в цепи пита- 30

ВИЯ компенсатора напряжения и кинематического узла..с нелинейной характеристикой, соединяющего движок указанного резистора с движком переменного резистора в цепи компенсатора тока, индикатор равновесия и переключатель .для реализации режимов измерения и соответствующего подключения индикатора равновесия 2 .

Недостатками этого устройства являются наличие сложного кинематического узла с нелинейной характеристикой, механический износ которого приводит к снижению надежности работы устройства, а также проведение четырех операций уравновешивания (регулировки фазы опорного напряжения, амплитуды компенсирующего тока, значений активной и реактивной составлягацих компенсирующих напряжения).

Цель изобретения - повышение наде кности работы устройства и его упрощение.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения активной и реактивной мсяцности, содержащем компенсаторы тока и напряжения, индикатор равновесия и переключатель режимов измерения, компенсатор-тока выполнен в виде операционного усилителя, на выходе которого включен потенциометрический делитель налряжения и. введены выпрямитель со сглаживающим фильтром, источник опорного напряжения, причем движок потенциометричеокого делителя напряжения связан с движком переменного резистора, установленного в цепи обратной связи усилителя, и выпрямителем со сглаживающим фильтром, одна из выходных клемм которого соединена с выходной клеммой источника постоянного опорного напряжения, .а вторые выходные клеммы соединены через контакты переключателя режимов измерения и индикатор равновесия.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения активной и реактивной мощности.

Устройство содержит операционный усилитель .1. с переменным резистором 2 в цепи обратной связи, потенциометрический делитель 3 напряжения, прямоугольно-координатный компенсатор 4, выпрямитель 5 со сглаживающим фильтром, источник 6 опорного напряжения, двухплатный переключатель 7, индикатор равновесия 8.

Устройство работает следующим образом.

Переключатель 7 переводят в положение а. Регулируя сопротивление резистора 2, уравновешивают напряжение и,

UDI Uo2 K/n..

гдеОу - ток на исследуемом объекте) об - относительное перемещение движка резистора 2;

Rg - сопротивление резистора 2;

R коэффициент пропорциональности;

Up,- напряжение на выходе источника опорного напряжения UQ2 входное напряжение выпрямителя.

Затем, переведя переключатель 7 в положение б, перемещением движков потенциометров компенсатора напряжения уравновешивают напряжение и на исследуемом объекте 9.

(KitjK2),

где К4, Kg - отсчеты по компенсатору в прямоугольно-координатной системе. При соблюдении условий Rg « Rj, R у 0,25 Rj,

где R - вькодное сопротивление усилителя ;

R - сопротивление цепи рабочего тока компенсатора напряжения;

RJ - сопротивление потенциометрического делителя 3. Модуль рабочего тока/Зр/ равен

/п I

Тогда измеряемая мощность S определяется выражением

)При выполнении условия UQ, , К, ° const отсчеты активной и реактивной мсяцности однозначно определяются положениями движков потенциометров компенсатора напряжения.

Благодаря отсутствию в предлагаемом устройстве сложного кинематического узла с нелинейной характеристикой повышается надежность работы устройства. Кроме того, устранена регулировка фазы компенсирующе1 о тока, что позволяет производить три операции уравновешивания вместо четырех.

Формула изобретения

Устройство для измерения активной и реактивной мощности, содержащее компенсаторы тока и напряжения, индикатор равновесия и переключатель режимов измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства . и его упрощения, компенсатор тока выполнен в виде операционного усилителя, на выходе которого включен потенциометрический делитель напряжения и введены выпрямитель со сглаживающим фильтром, источник опорного напряжения, причем движок потенциометрического делителя напряжения связан с движком переменного резистора, установленного в цепи обратной связи усилителя, и выпрямителем со сглаживающим фильтром, одна из выходных клемм которого соединена с выходной клеммой источника постоянного опорного напряжения, а вторые выходные клеммы соединены через контакты переключателя режимов измерения и индикатор равновесия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Справочник по электроизмерительным приборам,Под ред, К.К.Илюнина« Л., Энергия, 1977, с. 416.

2. Авторское свидетельство СССР 451014, кл. G 01 R 21/06, 04.02.72.