Измерительный преобразователь синфазной и квадратурной составляющих переменного тока

 

Изобретение .может быть использовано в информационно-измерительных система.х контроля и учета расхода электроэнергии. Измерительный преобразователь синфа.ию) и квадратурной составляющих переменного тока содержит датчик 1 напряжения, формирователь 2 импульсов, фазовый детектор 3, корректирующий фильтр 4, управляемый генератор 5, делитель 6 частоты, D-триггер 7, элементы И 8, 17-20, Т-триггеры 9, 10, датчик II тока, интегратор 12, источник 13 напряжения смеп1,ения, ключ 14, источник 15 опорного напряжения, формирователь 21 импульсов записи, реверсивные счетчики 22, 23, формирователь 24 импульса сброса, запоминаюн1,ие блоки 25, 26. Измерительный преобразователь имеет повып енную точность преобразования за счсг умепынения погрешностей от изменения частоты измеряемого тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1397843

А1

c5)) y G О! R l9 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2/ ГФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 4147666/24-21 (22) 17.11.86 (46) 23.05.88. Ь!ол.,¹ 19 (71) Владимирский политехнический институт (72) В. 11. Комлев, С. И..41алафеев и В. Г. Мамай (53) 621.317.31 2 (088.8 ) (56) Электричество. 1985, № 12, с. 51 -53, р»с. 6.

Лвторское свидетельство СССР 4 !04!944, кл. G О! R 19/06, 1982. (54) ИЗМЕРИТГз. 1ЬНЫ!1 !1РЕОБРЛ:3ОВАТЕЛЬ СИНФЛЗНОЛ И КВЛ,1,РЛТУРНОЙ СОСТЛВ,1ЯЮ!ЦИХ Г1ЕРЕ4"гЕННОГО

ТОКЛ (57) Изобретение может быть использовано в информационно-измеритеlbHblx системах кон гроля и учета раскода электроэнергии.

Измерительный преооразователь синфа. ной и квадратурной сосгавляющих переменного тока содержит датчик 1 напряжения, формирователь 2 импульсов, фазовый детектор 3, корректир4ющий фильтр 4, vflp39ë>1!."мый генератор 5, делитель 6 частоты, D-триггер 7, элементы И 8, !7 -20, T-тригге. ры 9, !О, датчик !! тока, интегратор 12, источник 13 напряжения смпнения, ключ !4, источник 15 опорного напряжения, формирователь 21 импульсов записи, реверсивные счетчики 22, 23, формироватсль 24 импуль i! сброса, запоминаю цие блоки 25, 26.

Измерительный преобразователь имеет поныгпенную точность преобразования за с н. уменыпения погрешностей от изменения частоты измеряемого тока. ил.

1397843

Формула изобретения

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в информационно-измерительных системах контроля и учета расхода электроэнергии.

Цель изобретения повышение точности преобразования за счет уменьшения погрешностей от изменения частоты измеряемо"o тока.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит датчик 1 напряжения, вход которого соединен с потенциальным входом устройства, а выход через формирователь 2 импульсов — с вторым входом фазового детектора 3, выход которого через корректирующий фильтр 4 и управляемый генератор 5 соединен с входом делителя 6 частоты, С-Bx03oì D-триггера 7 и первым входом элемента И 8, выход делителя

6 частоты — с входами T-триггеров 9 и 10, токовый вход устройства через датчик 11 тока с первым суммирующим входом интегратора 12, второй суммирующий вход которого соединен с выходом источника 13 напряжения смещения, вычитающий вход интегратора 12 через ключ 14 — с выходом источника 15 опорного напряжения.

Выход интегратора 12 через пороговый элемент 16 соединен с D-входом D-триггера 7, выход которого соединен с управляющим входом ключа 14 и вторым входом элемента И 8, выход которого соединен с вторыми входами элементов И 17 — -20, прямой выход T-триггера 9 — с первым входом фазового детектора 3, входом формирователя 21 импульсов записи и первым входом элемента И 17, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 22, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И 18, первый вход которого соединен с инверсным выходом T-триггера 9, прямой и инверсный выходы T-триггера 10 — - с первыми входами элементов И 19 и 20 соответственно, и их выходы с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 23 соответственно.

Входы сброса реверсивных счетчиков 22 и 23 соединены с выходом формирователя 24 импульса сброса, выходы реверсивных счетчиков 22 и 23 — соответственно с входами запоминающих блоков 25 и 26, в качестве которых могут быть использованы бу ферные регистры, установочные входы которых соединены с выходом формирователя 21 импульса записи и входом формирователя 24 импульса сброса, выход запоминающего бчока 25 является выходом синфазной составляющей тока, а выход запоминающего блока 26 выходом квадратурной составляющей.

П реобразовател ь работает следу ющи м образом.

Г1о сигналам датчика 1 напряжения Tтриггеры 9 и 10 вырабатывают прямоугольные сигналы, причем фаза и частота сигналов T-триггера 9 совпадает с фазой и частотой сети, а фаза сигнала Т-триггера 10 сдвинута на 90 относительно сетевого напряжения. T-триггер 9 срабатывает по фронту входного импульса, а Т-триггер 10 — по сладу этого же импульса. Фазовый детектор 3, корректирующий фильтр 4, управляемый генератор 5, делитель 6 частоты и T-триггер 9 образуют а втом атическую систему подстройки частоты управляемого генератора 5. Благодаря этому на выходе управ.чяемого генератора 5 всегда присутствуют импульсы с частотой

f =n. f=n1T, где и коэффициент деления делителя 6 частоты;

f, Т вЂ” - частота и период напряжения сети. ,датчик 11 тока, интегратор 12, пороговый элемент 16, D-триггер 7, источник 15 опорного напряжения, управляемый ключ 14 и элемент И 8 образуют систему преобразования сигнала датчика 11 тока в частоту синхронного напряжения.

Интегратор 12 интегрирует входной сигнал, и при достижении порога срабатывания порогового элемента 16 D-триггер 7 под воздействием импульса на его С-входе переключается и включает с помощью управляемого ключа 14 источник 15 опорного напряжения на вычитающий вход интегратора, на выходе которого начинает уменьшаться выходное напряжение, при этом прй достижении порогового напряжения пороговый элемент 16 опять срабатывает и D-триггер вновь переключается, отключая источник

l5 опорного напряжения. Затем процесс повторяется.

В соответствии с логикой работы элементов И 17 — 20 на суммирующие входы реверсивных счетчиков 22 и 23 поступают сигналы с выхода Ртриггера 7 за половину периода напряжения сети, а за вторую половину периода сети из счетчика вычитаются импульсы с выхода D-триггера 7, причем результат остатка переписывается в запоминающие блоки 25 и 26. За счет смещения полупериодов измерения в реверсивном счетчике 22 содержится результат, пропорциональный синфазной составлякпцей, а в реверсивном счетчике 23 — квадратурной составляющей тока.

Измерительный преобразователь синфазной и квадратурной составляющих переменного тока, содержащий датчик напряжения, вход которого соединен с потенциальным входом устройства, преобразователь тока, вход которого соединен с токовым входом устройства, а выход с первым суммирую1397843

Составитель В. Смирнова

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 2266/44 Тираж 772 Г!одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щим входом интегратора, пороговый элемент, источник опорного напряжения, управляемый ключ, последовательно соединенные формирователь записи и формирователь импульсов сброса и первый запоминающий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования за счет уменьшения погрешностей от изменения частоты измеряемого тока, в него дополнительно введены источник напряжения смещения, формирователь импульсов, последовательно соединенные фазовый детектор, корректирующий фильтр, управляемый генератор импульсов и делитель частоты, D-триггер, два Т-триггера, пять элементов И, два реверсивных счетчика и второй запоминающий блок, причем первый вход фазового детектора соединен с входом формирователя импульсов записи и с прямым выходом первого T-триггера, второй вход фазового детектора через формирователь импульсов соединен с выходом датчика напряжения, второй суммирующий вход интегратора соединен с выходом источника напряжения смещения, а вычитающий вход интегратора через управляемый ключ соединен с выходом источника опорного напряжения, выход интегратора через пороговый элемент соединен с D-входом D-триггера, С-вход которого соединен с выходом управляемого генератора импульсов и первым входом первого элемента И, а выход Dтриггера соединен с управляющим входом управляемого ключа и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами второго, третьего, четвертого и пятого элементов И, входы первого и второго Т-триггеров соединены с выходом делителя частоты, прямой выход первого Т-триггера соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом первого запоминающего блока, выход которого является выходом синфазной составляющей устройства, вычитающий вход первого реверсивного счетчика соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого Т-триггера, прямой выход второго Т-триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом второго запоминающего блока, выход которого является выходом квадратурной составляющей устройства, вычитающий вход второго реверсивного счетчика соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого

25 соединен с инверсным выходом второго Ттриггера, входы сброса первого и второго реверсивных счетчиков соединены с выходом формирователя импульса сброса, установочные входы первого и второго запоминающих блоков соединены с выходом

ЗО формирователя импульса записи.