Устройство для измерения искажений синусоидального напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено ДЛЯ использования при реализации непрерывного контроля качества и напряжения на зажимах электроприемников, например, в системах управления с тиристорными преобразователями .

Известно устройство для измерения искажений синусоидального напряжения, основанное на интегральном принципе оценки изменения формы кривой сигнала и представляющее собой совокупность функциональных блоков определе-, ния разности исследуемого и синусоидального напряжений, а также сопоставления вычисленной разницы с нормированной площадью 1.

Недостатки известного устройства 20 связаны с неудобством его практического использования и сложностью конструкции, поскольку в процессе измерения осуществляется-.построение графика разности двух сравниваемых кривы х,Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения искажений синусоидального напряжения, обеспечивающее измерение искажений синусоидального напряжения и содержащее аналого-цифровой преобразователь, один из выходов которого соединен с соответствующим входом блока памяти, другой выход - с входом блока индикации, а один из входов - с выходом блока памяти, блок выделения характерных точек измерения, выход которого подключен к другому входу ключа в информационной цепи блока памяти, .а вход - к выходу интегратора, связанного по входу с общим входом устройства и информационным входом ключа 2}.

Указанное устройство автоматически измеряет лишь отдельные выборки контролируемого напряжения, при этом для всесторонней оценки провалов или 39 выбросов синусоиды следует определять несколько мгновенных значений напряжения с последующей неавтоматической обработкой результатов измере ния, что сопряжено со значительными затратами трудовых ресурсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерительного устройства и снижение трудо емкости процесса измерения, т.е. ставится задача непосредственной оценки провалов или выбросов синусоиды, причем с полной автоматизацией заключительных операций. Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения искажений синусоидального напряжения. содержащее аналого-цифровой преобразователь, выходкоторого соединен с первым входом блока памяти, блок выделения характерных точек измерения , блок индикации, введены генератор опорной частоты, компаратор, вычислительный блок, осциллограф, два цифроаналоговых преобразователя, два блока управления и три счетчика импульсов, причем выходы генератора опорной частоты подключены к taктирующим входам обоих блоков управления, информационный вход первого бло ка управления соединен с инфо змацион ным входом аналого-цифрового преобра зователя и входом устройства, первый выход - с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход - с вторым входом блока памяти, а третий выход - с входом первого счетчика импульсов, первый в ход первого счетчика импульсов подключен к третьему входу блока памяти а второй выход - к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен с первым выходом Bfoporo счетчика импульсов, а выход - со сче ным входом третьего счетчика импульсов, первый управляющий вход третьего счетчика импульсов подключен к первому выходу второго блока управле ния, второй управляющий вход - к пер вому выходу блока выделения характерных точек измерения, первый выход - к первому информационному вход вычислительного блока, второй выход - к входу одного из цифроаналоговых преобразователей, а третий вы ход - к входу блока выделения характерных точек измерения, второй выход которого соединен с управляющим входом вычислительного блока, второй ВЫХОД,второго блока управления подключен к входу второго счетчика импульсов, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, ыход блока памяти подключен к входу другого цифроаналогового преобразователя и к второму информационному входу вычислительного блока, выходы обоих цифроаналоговых преобразователей соединены с входами осциллографа, а выходы вычислительного блока подключены к входам блока индикации. На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения искажений синусоидального напряжения. На схеме отмечены входная клемма 1 устройства, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, блок 3 памяти, цифроаналоговый преобразователь(ЦАП) k, блок 5 управления, счетчик 6 импульсов (счетчик адреса записи), компаратор 7, счетчик а импульсов (счетчик развертки), ЦАП 9, осциллограф 10, генератор 11 опорной частоты, счетчик 12 импульсов (счетчик адреса считывания), блок 13 управления, блок выделения характерных точек измерения, вычислительный блок 15, блок 16 вычисления амплитуды провалов или выбросов, блок 17 вычисления длительности провалов или выбросов и блок 18 индикации. Устройство работает следующим образом. Исследуемое напряжение прикладывается между клеммой 1 и шиной нулевого потенциала (на схеме не показанной) . С помощью АЦП 2 и блока 5 управления осуществляется преобразование входного напряжения в цифровой код, который записывается в блок 3 памяти. Счетчик 6 импульсов адресует слова призаписи и фиксирует адрес последнего записанного слова. После окончания записи информации в блок 3 памяти начинается цикл считывания, координируемый блоком 13 управления. При этом счетчик 12 импульсов адресует слова, считываемые из блока 3 . Для формирования кода горизонтальной развертки служит счетчик 8 импульсов. На вход компаратора 7 поступает сигнал об адресе записи последнего слова со счетчика импульсов 6 и текущий адрес считывания со счетчика 12 импульсов. Сигнал с 5 выхода компаратора 7, поступающий на счетчик 8 импульсов, несет инфор мацию о том, что последующее слово, которое будет считываться из блока памяти, является словом, записанным в блок 3 памяти первым и, следовательно, его надо отобразить в начале развертки. С этого времени счетчик 8 импульсов начинает формировать код горизонтальной развертки, который с помощью ЦАП 9 преобразуется в анало говый сигнал и поступает на горизонтальный вход (Х) осциллографа 10 На вертикальный вход (У) осциллогра фа 10 подается сигнал из блока 3 памяти, также переведенный в аналогову форму посредством ЦАП +. Таким образом, на экране осциллографа 10 исследуемый сигнал отображается в вид последовательности точек. Блоком 14 выделения характерных точек измерения выделяются по яркости на экране осциллографа 10 две желаемые точки измерения. Эти точки выбираются таким образом, чтобы они фиксировали длительность или амплитуду провала (выброса) на синусоиде С помощью органов управления точки измерения можно перемещать по осцил лограмме исследуемого напряжения. Информация, соответствующая выбранным точкам измерения, считывается и блока 3 памяти совместно со значени ем кода счетчика 8 импульсов и поступает в вычислительный блок 15Значения амплитуды и длительности провалов или выбросов синусоидально го напряжения снимаются с блока 18 индикации. Общее тактирование блоков управления 5 и 13 производится сигналами генератора 11 опорной частоты. Предлагаемое устройство обеспечивает контроль и оценку искажений практически любой формы. Благодаря этому создаются предпосылки для эффективного контроля качества напряжения степени его синусоидальности на зажимах токоприемников. Формула изобретения Устройство для измерения искажений синусоидального напряжения, со 56 держащее аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом блока памяти, блок выделения характерных точек измерения, блок индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функционалы-ых возможностей и снижения трудоемкости процесса измерения, в него введены генератор опорной частоты, компаратор, вычислительный блок, осциллограф, два цифроаналоговых преобразователя, два блока управления и три счетчика импульсов, причем выходы генератора опорной частоты подключены к тактирующим входам обоих блоков управления, информационный вход первого блока управления соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя и общим входом устройства, первый выход - с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход - с вторым входом блока памяти, а третий выход - с входом первого счетчика импульсов, первый выход первого счетчика импульсов подключен к третьему входу блока памяти, а второй выход - к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен с первым выходом второго счетчика импульсов, а выхоА - со счетным входом третьего счетчика импульсов, первый управляющий вход третьего счетчика импульсов подключен к первому выходу второго блока управления, второй управляющий вход - к первому выходу блока выделения характерных точек измерения, первый выход - к первому информационному входу вычислительного блока, второй выход - к входу одного из цифроаналоговых преобразователей, а третий выход - к входу блока выделения характерных точек измерения, второй выход которого соединен с управляющим входом вычислительного блока, второй выход второго блока управления подключен к входу второго счетчика импульсов, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, выход блока памяти подключен к входу другого - цифроаналогового преобразователя и к второму информационному входу вычислительного блока, выходы обоих цифроаналоговых преобразователей соединены с входами осциллографа, а выходы вычислительного блока подключены к входам блока индикации.

79381758

Источники, информации, соидального напряжения, - Известия принятые во внимание при экспертизе вузов. Электромеханика, 1978, ff 6,

1, Куренный Э.Г, и Харченко В,А, с. 629-232.

Применение принципа максимума сред- 2. Авторское свидетельство СССР них нагрузок к оценке искажения сину- 5 № 630591, кл, G 01 R 19/00, 1977.