Анализатор колебаний напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

(54 ; АНАЛИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения плотности распределения размахов колебаний напряжения, длительности временных интервалов между соседними колебаниями и длительности колебаний.

По основному авт.св. 830249 известен анализатор колебаний напряжения, содержащий аналого-цифровой преобразователь, четыре регистра, два вычитателя, генератор импульсов,блок сравнения кодов, блок определения 1направления и длительности измерений, распределитель и блок счетчиков,входы которого соединены с соответствующими выходами распределителя, первый вход которого подключен к выходу первого вычитателя, вход аналого-цифрового преобразователя соединен с шиной входного сигнала, а выход через первый регистр соединен с входом второго и третьего регистров и с первым вхоцом второго вычитателя, второй вход которого соединен с выходом третьего регистра и через четвертый регистр соединен с первым входом первого вычитателя, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, выход генератора тактовых импульсов со-.

единен с синхронизирующими входами аналого-цифрового преобразователя, первого и третьего регистров и блока определения направления и длительности изменений, первый, второй и третий входы которого соединены с соответствующими выходами блока сравнения кодов, первый вход которого соединен с выходом вычитателя, а второй

10 и третий входы соединены с соответствующими шинами сигналов допуска, первый, второй и третий выходы блока определения направг1ения и длительности изменений соединены соответствен15но с синхронизирукядими входами второго и четвертого регистров и рас- пределителя Cl3

Недостатком известного устройства является ограниченность функциональ20ных возможностей, не позволяющая измерять временные параметры колебаний напряжения.

Цель изобретения - расширение функциональных -возможностей устройства.

25

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор колебаний напряжения по авт.св. № 830249, введены два распределителя с блоками счетчиков на выходе, счетчик, регистр и

30 элемент задержки, причем счетный вход счетчика подключен к генератору импульсов, а вход установки счетчика в ноль через элемент задержки подклю чен к второму выходу блока определения направления и длительности изменений, выход счетчика соединен с пер вым дополнительным распределителем и через дополнительный регистр - с вто рым дополнительным распределителем, первый, второй и третий выходы блока определения направления и длительности изменений соединены соответственно с синхронизирующими входами дополнительного регистра, первого и второго дополнительных распреде-. лителей., . На фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого анализатора колебаний напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Анализатор колебаний содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 2-6, вычитатели 7 и. 8, блок 9 сравнения кодов, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11 определения направления и Длительности измен НИИ, счетчик 12, распределители ISIS, блоки 16-18 счетчиков, элемент ,19 задержки. Вход преобразователя 1 соединен шиной 20 входного сигнала) а его вы ход через регистр 2 соединён с входа ми регистров 3 и 4 и с первь1М входом Еычитателя 7, второй вход которого соединен с выходом регистра 3. Выход регистра 3 через регистр 5 соединен с первым входом вычитателя 8, второй вход которого соединен с выходом регистра 4, а выход - с входом распределителя 13, выходы которого соедине ны с соответствующими входами блока 16 счетчиков. Выход генератора 10 соединен с синхронизирующими входами аналого-цифрового преобразователя 1 регистров 2 и 3, блока 11 определения направления и длительности изменений 11, входы которого подключены к соответствующим выходам блока 9 сравнения кодов, и со счетным входом счётчика 12, выход которого подключен к последовательно соединенным распределителю 14 и блоку 17 счетчи ков, и к последовательно соединенным регистру 6, распределителю 15 и бло ку 18 счетчиков. Выход вычитателя 7 подключен к первому входу блока 9, второй и третий входы которого соед нены с соответствующими шинами 21 и 22 сигналов допуска. Выходы 23-25 блока 11 определения направления и длительности изменений подключены соответственно к синхронизирующим входам регистров 4 и 6, регистра 5 и распределителя 14, распределителей 13 и 15, причем выход 24 блока 11 определения направления и длительности изменений соединен также через элемент 19 адержки с входом установки в ноль счетчика 12. Анализатор колебаний напряжения работает следующим образом. Работа устройства синхронизируется выходньми импульсами генератора 10, период следования которых равен Т. Напряжение U преобразуется в код преобразователем 1, выходнойкод которого переписывается в регистр 2, а затем в регистр 3. Таким образом, в момент прихода i-ro импульса с вУхода генератора 10, в регистре 2 будет код , соответствующий текущему значению входного напряжения UK, а в регистре 3 будет код соответствующий его предыдущему значению.. Коды х и поступают на входы вычи-. тателя 7, выходной код которого поступает в блок 9 сравнения кодов. На другие входы блока 9 по шинам 21 и 22 поступают Коды +VT и -VT, соответствующие минимальному приращению входного напряжения, необходимо для регистрации колебания напряжения. .Если АХ;,- VT, то на первом входе блока 9 сравнения кодов будет логическая 1, а На втором и третьем выходах - логический О. Если -VT, то на втором выходе блока 9 будет 1., если /их / VT, то на третьем выходе блока 9 будет 1. Блок 11 определения направления и длительности изменения управляется выходньгми сигналами бЛока 9 сравнения кодов, а синхронизация его работы осуществляется импульсами генератора 10. Блок 11 представляет собой цифровой автомат, выходные сигналы которого соответствуют моментам фиксации начала колебания (логическая 1 на выходе 24), фиксации момента возможного окончания колебания (1 на выходе 23), фиксация размаха колебания (1 на выходе 25). На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства. На фиг. 2а показана временнаяСдиаграмма входного напряжения Ux(t), на фиг. 25 - тактовые импульсы генератора 10, на фиг.2в,г,д - сигналы соответственно на первом, втором, третьем выходах блока 9 сравнения кодов, на фиг. Яе,ж,з - сигналы соответственно на выходах 23-25 блока 11 определения направления и длительное ти изменений. Выходные сигналы блока 9 сравнения кодов определяют интервалы времени, в которых огибающая напряжения возрастает или убывает со скоростью больше V, или скорость ее изменения меньше V (фиг. 2а,в,г,д). Когда скорость изменения огибающей напряжения становится больше V, величина /дх,-/ VT, на выходе 24 блока определения направления и длительности изменений формируется сигнал, по которому в регистр 5 заносится и регистра 3 код х, соответствующий з чению огибающей напряжения в момент начала колебания .Сточка х на фиг.2 одновременно этот сигнал поступает на вход синхронизации распределител J.4. На другие входы распределителя поступает с выхода счетчика 12 код соответствующий длительности интервала времени между началами двух соседних колебаний. Распределитель 14 сравнивает поступающий на его входы код IHM с ря дом фиксированных значений, при этом на одном из его выходов появляется импульс, который поступаетна соответствующий счетный вх-Д блока 17 счетчиков. Через время , определяемое параметрами элемента 19 задержки, счетчик 12 устанавливается в О, после чего в нем начинает измеряться новый интервал времени между началами колебаний напряжения .Одновременно с появлением ипульса на входе 24 появляется импульс на выходе 23 блока 11 определения направления и длительности изменений (фиг, 2е,ж),. который соответствует возможному окончанию колебания. По сигналу на выходе 23 в регитр 4 заносится код Xj, соответствующий значению огибающей в момент возможного окончания колебания напряжения, а в регистр 6 заносится с выхода счетчика 12 код 1цц , соответствующий дJfительности возможного колебания. После следующего выходного импуль са генератора 10 напряжение } продолжает возрастать со скоростью боль ше V. Поэтому на выходе 23 опять появляется сигнал, по которому в регистрах 4 и б фиксируются новые значения х и tf,,f , и т.д. В процессе изменения напряжения и есть интервал времени, гре скорость изменения огибающей меньше V, но так как длительность этого интервала меньше д1 тТ, то окончание колебания не фиксируется, и когда напряжение опять начинает возрастать со скоростью больше V, на входе 23 появляются сигналы, по которьм в регистрах 4 и 6 фиксируьэтся все иовые и новые значения х,и ±,д{{фиг. 2е) Наконец, после точки х (фиг.2а) скорость изменения напряжения стауа меньше V. Тогда через время at на выходе 2S блока 11 формируется сигнал, который поступает на входы синхронизации распределителей 13 и 15. При этом на вход распределителя 13 с выхода вычитателя 8 поступает код, равный модулю разности кодов регистров 4 и 5 лХ (/, а на вход распределителя 15 с выхода регистра 6 - код .. Распределители 13 и 15 сравнивают поступающие на их входы коды с рядом фиксированных значений, при этом на одном .из их выходов появляются импульсы, которые поступают на соответствующие счетные входы блоков 16 и 18 счетчиков. Так как при определении кодов Ах и 1цц используются коды регистров 4 и 6, зафиксированные в момент последнего возможного окончания колебания (.точка Xj, фиг. 2а), то значения этих кодов соответствуют размаху колебания напряжения и его длительности . После того, как был зафиксирован размах колебания, блок 11 определения направления и длительности изменений .может зафиксировать начало нового колебания, что и происходит в точке Хн2.(Фиг. 2а) . При этом в регистре 5 фиксируется значение напряжения в точке Хц2. а в счетчике 12 - значение длительности интервала времени IHH между началами соседних колебаний. Напряжение U убывает со скоростью больше V до точки XK., а затем начинает возрастать со скоростью больше V до точки х,с5(Фя 2а).Поэтому в момент времени, соответствующий изменению направления изменения огибающей, одновременно формируются сигналы на входах 24 и 25 (фиг. 2ж,з). Выходная информация снимается.с блоков 16-18 счетчиков путем считывания их состояния. По результатам, зафиксированным в блоках 16-18, можно строить гистограммы распределения размахов колебания, длительностей временных интервалов между колебаниями и длительностей колебаний. Расширение функциональных возможностей предлагаемого анализатора колебаний напряжения дает возможность более полно исследовать параметры скачков напряжений в прдмышленных сетях, выявить причины их возникновения. Формула изобретения Анализатор колебаний напряжения по авт.св. № 830249, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены два распределителя с блоками счетчиков на выходе, счетчик, регистр и элемент задержки, причем счетный вход счетчика подключен к генератору импульсов, а вход установки счетчика в ноль через элемент задержки подключен к вто||ому выходу блока определения направления и длительности изменений, выход счетчика соединен с первым дополнительиьм распределителем и через дополнительный регистр - с вторым дополнительным распределителем, первый, второй, третий выходы блока определения направления и длительности изменений соединены соответственно с синхронизирующими входами дополнительного регистра, первого и второго дополнительных распределителей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 830249, кл. G 01 R 19/04, 1974.

(н,

Q

Хнз iflJimuuTJiJUTJirmj g -- - .