Анализатор нагрузки

 

АНАЛИЗАТОР НАГРУЗКИ, содержащий последовательио соединенные формирователь, первый управляемый вентиль, к второму входу которого подключен эталонный генератор, и счетчик , а также триггер, второй управляемый вентиль и блок управления, связанный с вторыми входами триггера и ч вентиля, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения характера нагрузки и вычисления ее активной и реактивной составлякицих, в него введены амперметр , последовательно соединенные вольтметр, логометр, к второму входу которого подключен выход амперметра, блок умножения и первый регистр, синустлй генератор, первый вход которого соединен с выходом счетчика, первый выход ,- с вторым входом блока умножения, а второй выход - с первыми входами второго управляемого вентиля и блока управления, второй регистр , первый вход которого подключен к выходу блока умножения, блок сравнения, входы которого соединены с вторым и третьим выходами формирователя , а выходы - с первыми входами , первого,и введенных второго и третьего триггеров, первая входная клемма , связанная с. первыми входами форкшрователя и амперметра, второй вход которого подключен к первому входу вольтметра, второму входу формирователя и выходу второго управля® емого вентиля, и вторая входная , соединенная с вторым входом вольтметра и третьим входом формирователя , четвертый вход которого связан с вторыми входами регистров, сиS нусного генератора, второго и третьего триггера и,второго управляемого вентиля, с третьими входами амперметра , вольтметра, логометра и блока умножения и с выходом блока управления, чей второй вход подключен к выходу - to эталонного генератора, а на третий, четвертый, пятый и шестой входа пода1 0 ются сигналы Пуск, - Измерение, Нагрузка и код времени измерения.

ÄÄSUÄÄ 10220?1 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕ

К ABT0PCHOl4V СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3406152/18-21 (22) 02.03. 82 (46) 07.06.83. Бюл. 9. 21 (72) С.М. Рожавский и Л.Е.Шахновский (71) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (53) 621. 317. 77 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 511551, кл. G 01 R 25/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 600412, кл. Г 01 R 25/00, 1975. (54) (57) АНАЛИЗАТОР НАГРУЗКИ, содержащий последовательно соединенные формирователь, первый управляемый вентиль, к второму входу которого нодключе н эталонный генератор, и счетчик, а также триггер „второй управля-емый вентиль и блок управления, связанный с вторыми входами триггера и, второго вентиля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чт-о, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения характера нагрузки и вычисления ее активной и реактивной составлякицих, в него введены амперметр, последовательно соединенные вольтметр, логометр, к второму входу которого подключен выход амперметра, блок умножения и первый регистр, синусный генератор, первый вход которо-. го соединен с выходом счетчика, первый выход,— с вторым входом блока. умножения, а второй выход — с первыми входами второго управляемого вентиля и блока управления, второй регистр, первый вход которого подклю.чен к выходу блока умножения, блок сравнения, входы которого соединены с вторым и третьим выходами формирователя, а выходы - с первыми входами, первого,и введенных второго и третьего триггеров, первая входная клемма; связанная с первыми входами формирователя и амперметра, второй вход которого подключен к первому входу вольтметра, второму входу формирователя и выходу второго управля- Е емого вентиля, и вторая входная клемма, соединенная с вторым входомвольтметра и третьим входом формирователя, четвертый вход которого связан с вторыми входами регистров, синусного генератора, второго и третье-» го триггера и, второго управляемого вентиля, с третьими входами амперметра, вольтметра, логометра и блока умножения и с выходом блока управления, чей второй вход подключен к выходу эталонного генератора, а на третий, четвертый, пятый и шестой вхорщ подаются сигналы "Пуск", ."Измерение", "Нагрузка" и код времени измерения.

1022071

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения характера нагрузки электрической сети.

Известно цифровое устройство, содержащее. триггеры, счетчики, регистры,.логические элементы И, ЙЛИ, НЕ и позволяющее измерять разность фаз между напряжениями 1 .

Однако это устройство не обеспечивает определения характера нагрузки электрической цепи.

Наиболее близким по технической сущности является цифровой фазометр мгновенных значений, содержащий последовательно соединенные формирователь, первый управляемый вентиль, к второму входу которого подключен эталонный генератор, первый счетчик, схему сравнения кодов, триггер, второй управляеьий вентиль, к второму 20 входу которого подключен выход первого управляемого вентиля, второй счетчик, связанный с схемой сраннения, и регистрирующее устройство, выход формирователя через блок управле- 25 ния связан с вторыми выходами первого счетчика и триггера 2 .

С помощью этого фазометра нельзя определить характер нагрузки электрической цепи и вычислить величины ее у) активной и реактивной составляющих.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения характера нагрузки и вычисле иия ее актив ной и реактивнОй З5 сост анляющих.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор нагрузки, содержащий последовательно соединенные формирователь, первый управляемый вентиль, 4О к второму входу которого подключен эталонный генератор, и счетчик, а также триггер, второй управляеьий вентиль и блок управления, связанный с вторыми входами триггера и.второго вентиля, введены амперметр, последовательно соединенные вольтметр, логометр, к второму входу которого подключен выход амперметра, блок умножения и первый регистр, синусный генератор, первый вход которого соеди.нен с выходом счетчика, первый выходс. вторым входом блока умножения, а второй выход — с первыми входами второго управляемого вентиля и блока управления, второй регистр, первый вход которого подключен к выходу блока умножения, блок сравнения,. входы которого соединены с вторым и третьим выходами формирователя, а выходы - c nepBHMH входами первого, и нведенных второго и третьего триггеров, первая . входная клемма, связанная с первыми входамн формирователя и амперметра, нторой вход которого подключен к пер. вому входу вольтметра, второму входу 65 формирователя и выходу второго управляемого вентиля, и вторая входная клемма, соединенная с вторым входом вольтметра и третьим входом формирователя, четвертый вход которого связан .с вторыми входами регистров, синусного генератора, второго.и третьего триггера и второго управляемого вентиля, с третьими входами амперметра, вольтметра, логометра и блока умножения и с выходом блока управления, чей второй вход подключен к выходу эталонного генератора, а на третий, четвертый, пятый и шестой входы подаются сигналы "Пуск", "Измерение", "Нагрузка" и код времени измерения.

На чертеже представлена блок-схема анализатора нагрузки.

Анализатор нагрузки содержит амперметр 1, последовательно соединенные вольтметр 2, логометр 3, к второму входу которого подключен выход амперметра, блок 4 умножения и регистр

5, последовательно соединенные формирователь б, упранляемюй вентиль 7, счетчик 8 и синусный генератор. 9, регистр 10, первый вход которого подключен к выходу блока умножения, блок

11 сравнения, выходы которого связаны с первыми входами триггеров 12-14, управляеьий вентиль 15, выход которого подключен к входам амперметра, вольтметра и формирователя, блок 16 управления, выход которого соединен с входами амперметра, вольтметра, логометра, блока умножения, регистров, формирователя, счетчика, синусного генератора, триггеров и второго yrfравляемого вентиля, и дна входа подключены соответственно к выходам синусного генератора и эталонного генератора 17, чей выход связан так же с вторым выходом первого управляемого вентиля, и клеммы 18 и 19, соединенные с входами амперметра, вольтметра и формирователя. устрой стно работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" блоком 16, которому задан режим работы "Нагрузка", очищаются амперметр 1, вольтметр 2, логометр 3, блок 4, регистры 5 и 10, и счетчик 8, сбрасываются триггеры

12-14, закрывается вентиль 19:и затем запускаются формирователь б, амперметр 1 и вольтметр 2.

Формирователь б имеет вход по току и вход по напряжению, которые соответствующим образом подключаются к ис- следуемой цепи, и три выхода. На одном из выходов формирователя б вырабатывается импульс в момент перехода напряжения через ноль, на другом— в момент перехода тока через ноль.

Причем указанные импульсы формируются только тогда, когда кривые напряжения и тока (иЛи тока и напряжения).

1022071 имеют. в моменты соседних переходов через ноль первые производные одинакового знака. На третьем выходе формирователя 6 вырабатывается управля, ющий сигнал, длительность которого равна интервалу времени между импульсайи, выработанными на первом и втором выходах формирователя 6.

Выходные импульсы формирователя 6 поступают в блок 11, имеющий три выхода;

Если эти .импульсы совпадают, то на первом выходе. блока 11 вырабатывает-. ся сигнал, взводящий триггер 12, что соответствует активному характеру нагрузки. 35

Если импульс, вырабатываеьий в момент перехода напряжения через ноль, опережает импульс, вырабатываемюй при переходе тока через ноль, то на втором выходе блока 11 формируется Я сигнал, взводящий триггер 13, что соответствует индуктивному характеру на-. грузки.

Если импульс, вырабатываемый в момент перехода тока через ноль, опере- 25 жает импульс; вырабатываемйй в момент перехода напряжения через ноль, то на третьем выходе блока 11 Формируется сигнал, взводящий триггер 14, что со- . ответствует емкостному характеру щ .нагрузки. управляющим сигналом с третьего выхода .Формирователя 6 открывается вентиль 7, через который в течение . временного интервала между импульса- З5 ми, выработанными на первом и втором выходах формирователя 6, в счетчик 8 поступают выходные импульсы эталонного гейератора 17. Таким образом, и счетчике 8 форвыруется код, пропорциональный фазовому сдвигу ф между напря кением и током или током и на.пряжением), на основании которого синусным генератором 9 вырабатывается код ЯЬ f

В течение времени измерения Ти, 45 заданного блоку 16, амперметром 1 и вольтметром 2 определяются величины тока и напряжения 0

После этого по сигналу блока 16 вы-. .числяются величины активной и реак- 50 тинной составляющих нагрузки. Для этого коды величин напряжения и тока поступают из вольтметра 2 и амперметра 1.в логометр 3, где в соответствии с выражением 7= V/Эопределяется мо 55 дуль чагруэки. Затем коды 7. и 8ю Ф

1 ч иэ логометра 3 и сийусного генератора

9 поступают в блок 4,. где в соответствии с выражением Х ЕДи9 вычисляется код. реактивной с оставляющей. нагрузки; который из блока 4 заносится в регистр 5. Синус мм генератором

9 в соответствии с выражением со59—

=91и (о — Р) форйируется код со59., который поступает в блок 4 и перемножается там с кодом модуля нагрузки Z поступившим из логометра 3. Полученный в результате умножения код активной составляющей нагрузки%-- Е созфзаносится в регистр 10, после чего устройство прекращает работу.

Таким образом, состояние триггеров

12, 13 и 14 определяет характер нагрузки, в счетчике 8 зафиксирован код, соответствующий фазовому сдвигу между током и напряжением (-или напряжением или током), влогометре 3код модуля нагрузки, в регистре 5— код реактивной составляющей нагрузки и в регистре 10 — код активной составляющей нагрузки.

С помощью предлагаемого устройства можно измерять параметры радиодеталей (емкостей, индуктивностей, сопротивлений) и входное сопротивление различных Радиоэлектронных схем. Для этого исследуемый объект подключается к.-клеммам 18 и 19; Блоку, 16 управления задается режим работы "Измерение".

Но сигналу "Пуск" блоком 16 управления очищаются амперметр, 1, вольтметр

2, логометр 3, блок 4 умножения, регйстры 5 и 10 и счетчик 8, сбрасываются триггеры 12-14,.открывается вентиль 15, запускаются Формирователь

6, амперметр 1, вольтметр 2 и синусный генератор 9, который имеет цифровой и аналоговый выходы. С аналогового выхода синусного генератора 9 си. — . нусоидальный сигнал, пройдя открытый вентиль 15, поступает на входы формирователя 6 и вольтметра 2 и через амперметр 1 подается на исследуемый объект, подключенный к клеммам 18 и

19..Дальнейшая работа схемою аналогична работе в описанном выше режиме

"Нагрузка".

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять характер нагрузки сети и вычислять величины. ее активной и. Реактивной составляющих; а также измерять параметры радиодеталей и входное сопротивление различных радиоэлектронных схем.

1022071

Составитель A. Старостина

Редактор Н.Гунько Техред К.Мыцьо Корректор Л.Бокшан

Заказ 4034/37 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4