Цифровой измеритель мощности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мощности сигналов постоянного и низкочастотных сигналов переменного тока. Цель изобретения - повышение точности. Вместо аппаратного перемножителя операцию перемножения выполняет интегрирующий двухтактный преобразователь 6 напряжения во временной интервал. Интегрирование производится в течение восьми временных интервалов. Интегрируются входные сигналы, пропорциональные измеряемым напряжению и току, и опорное напряжение. Цифровой измеритель мощности содержит также входные преобразователи 1 и 2 напряжения и тока соответственно, источник 3 опорного напряжения , первый 4 и второй 5 коммутаторы, блок 7 управления и генератор 8 тактовых импульсов. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5И 4 G Ol R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4373679/24-21 (22) 01.02.88 (46) 07.07.89. Бюл. М 25 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) В.С. Гутников и А. Курманов (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 970250, кл . G 01 R 21 /06, 1 982.

Авторское свидетельство СССР

N9 1О92422, кл . G 01 R 21/06, 1 984. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ MOll(HOCTH (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мощности сигналов постоянного и низкочастотных сигналов переменного тока. Цель изоб„„SU„„1492304 А 1

2 ретения — повышение точности. Вместо аппаратного перемножителя операцию перемножения выполняет интегрирующий двухтактный преобразователь 6 напряжения во временной интервал.

Интегрирование производится в тече— ние восьми временных интервалов. Интегрируются входные сигналы, пропорциональные измеряемым напряжению и току, и опорное напряжение.Цифровой измеритель мощности содержит также входные преобразователи 1 и

2 напряжения и тока соответственно, источник 3 опорного напряжения, первый 4 и второй 5 коммутаторы, блок управления и генератор 8 тактовых импульсов. 1 ил .

1492304

Изобретение QTHocHTcя к и:мерительной технике и может быть использовано для измерения мощности сигналов постоянного и низкочастотных сигналов переменного тока.

Цель изобретения — повьш1ение точности измерения мощности.

На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя мощ- 1р ности.

Цифровой измеритель мощности содержит входные преобразователи напряжения I и тока 2, источник 3 опорного напряжения, два коммутатора 4 и 15 интегрирующий двухтактный преобразователь 6 напряжения во временной .интервал (IIHB 6), блок 7 управления и генератор 8 тактовых импульсов, причем входы входных преобразователей 2р

1 и 2 напряжения и тока являются входами измерителя, а выходы подключены к первому и второму входам первого коммутатора 4, третий вход которого подключен к выходу источника 3 опор25 ного напряжения и первому входу второго коммутатора 5, четвертый вход первого коммутатора 4 и второй вход второго коммутатора 5 подключены к общей шине измерителя, выходы перво- 30 го и второго коммутаторов 4 и 5 подключены к входам ПНВ 6, выход которого подключен к первому входу блока

7 управления, второй вход которого подключен к выходу генератора 8 тактовых импульсов, первый и второй управляющий выходы подключены к управляющим входам первого 4 и второго 5 коммутаторов соответственно, а выход является выходом измерителя. 40

Цифровой измеритель мощности работает следующим образом.

Цикл измерения мощности занимает десять тактов длительностью Т .

В первом такте коммутаторы 4 и 5 45 подключают на входы IIHB Ь напряжение U пропорциональное входному напряжению, и Uo — напряжение источника 3 опорного напряжения. За время

Т = т ПНВ 6 интегрирует разность напряжений

Во втором такте коммутаторы 4 и 5 подключают на первый вход ПНВ 6 напряжение Uo а второй подключают к общей шине. B ПНВ 6 производится счи- 5 тывание накопленного интервала.

Такт заканчивается в момент достижения выходным напряжением интегратора ПНВ 6 пулевого значения. Уравнение для двух тактов интегрирования имеет (v — v) т,— v,т = 0 (1) Как только выходное напряжение интегратора ПНВ 6 станет равным нулю, коммутатор 4 подключает на первый вход ПНВ 6 напряжение U, пропорциональное входному току, а коммутатор 5 на второй вход ПНВ 6 напряжение Uo.

Начинается третий такт, длительность которого определяется как т, = 2т. — т (3) После подстановки (2) в (3), получают (1 + —,) (4) После окончания третьего такта коммутатор 4 подает на первый вход

ПНВ 6 напряжение Uo, а коммутатор 5 подключает второй вход ПНВ 6 к общей шине. В четвертом такте производится считывание накопленного интервала.

Такт заканчивается по достижению выходным напряжением интегратора ПНВ 6 нулевого уровня. Для третьего и четвертого тактов уравнение процесса преобразования имеет вид (Uo 1-ч ) T> Uo To 0 (5) Подставив значение Тз в (5), находят

В пятом такте длительностью Т вЂ” 2To — Т4 коммутаторы 4 и 5 подключают входы ПНВ Ь к общей шине. Тогда при Uo >О и 06U Uo 0 "U à Цо интервал времени Т4 может изменяться в пределах от нуля до 2 То.

Шестой и седьмой такты аналогичны первому и второму, только здесь вместо Ug подключается U . Поэтому выражения для этих двух тактов преобразования подобны выражениям (1) и (2): (UО U÷)Ть Цо Т7 0, (7) Учитывая, что Т< — Тд из (1) находят т = т„(1 — —,) (2) Цo

14о 3()((6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Т„= Т

Цифр() ((() и измеритель мощности, с одержаший вх()дные преобразователи

Т, = Т„(1 — — ")

U (8)

Ue

Восьмой и девятый такты аналогич— напряжения и тока, источник опорного напряжения, два коммутатора, интегри— рующий двухтактный преобразователь напряжения во временной интервал, блок управления и генератор тактовых ° импульсов, причем входы входных пре— образователей напряжения и тока являются входами измерителя, а выходы подключены к первому и второму входам первого коммутатора, третий вход ко15 торого подключен к выходу источника опорного напряжения, выход интегрирующего двухтактного преобразователя подключен к первому входу блока управления, управляющие выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго коммутаторов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, первый коммутатор имеет четыре входа, а второй

25 два, причем первый вход второго коммутатора подключен к выходу источника опорного напряжения, четвертый вход первого коммутатора и второй вход второго коммутатора подключены к

30 общей шине, выходы первого и второго коммутаторов подключены к первому и второму входам интегрирующего двухтактого преобразователя напряжения во временной интервал, второй вход блока управления подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход является выходом цифрового измерителя мощности. ны третьему и четвертому за исключе— нием того, что вместо U(J подключ ается U, а выражения для этих двух тактов аналогичны (3), (4), (5) и (6) Т» = 2То — Т7 ° (9)

Подставив (8) в (9), получают

Тз = 2ТО- T = Ta (1 + ) (10)

U ()о

Аналогично выражению (6), находят

1( т(х ((+ " - " «) ((()

v, u. и», В десятом такте, как и в пятом. коммутаторы 4 и 5 подключают входы

ПНВ 6 к общей шине. Тогда интервал времени Т может изменяться в преде— лах от нуля до То. Складывая левые и правые части выражения (6) и (11) отдельно, получ ают

Б» Uy

T() = Т(1 + Т(= 2Т(, (1 — — - )» о где 2To ((-

U»U о выражение среднего значения мощности эа период преобразования.

Таким образом, в результате поочередного интегрирования входных сигналов и опорного напряжения получается величина, пропорциональная среднему значению измеряемой мощности за время преобразования.

Составитель С. Сафохин

ТехредА.Кравчук Корректор И. Горная

Редактор И. Горная

Заказ 3873/48 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, 1"1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101