Цифровой измеритель мощности переменного тока

 

Изобретение может найти применение в цифровых измерителях мощности с аналоговым перемножением сигналов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит входные преобразователи тока 3 и напряжения 2, первый 4 и второй 5 сумматоры, источник 1 образцового напряжения, аналоговый перемножитель 6, интегратор 7, блок 8 аналогового усреднения, аналого-цифровой преобразователь 9. Аналоговый перемножитель охвачен цепью обратной связи через интегратор и второй сумматор, действие которой приводит к независимости выходного сигнала интегратора, пропорционального измеряемой мощности, от коэффициента передачи аналогового перемножителя. Введение в схему источника образцового напряжения позволяет исключить цифровой квадратор и фазоинвертор. Независимость результата измерения мощности от коэффициента передачи аналогового перемножителя повышает точность измерения мощности даже в случае использования полупроводниковых перемножителей напряжения, например датчиков Холла. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

А1

li

1 ГА): .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ П=НИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4404369/24-21 (22) 04.04,88 (46) 07. 01. 90. Бюл. Р 1 (72) Н.И. Грибок, В.В. Бинковский, С.А.Савенко и С.Г.Романюк (53} 621. 317. 38 (088.8)

{56) Наконечный А.И., Чайковский О.И.

Цифровые средства измерения мощности электрических сигналов звукового диапазона частот. — Измерения, контроль, автоматизация, 1985, Р 2, с. 12, рис. 8.

Авторское свидетельство СССР

9 1465796, кл. G 01 R 21/00,10.11.86. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение может найти применение в цифровых измерителях мощности с аналоговым перемножением сигналов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит вход„„ЯО„„ БЗ4410

2 ные преобразователи тока 3 и напряжения 2, первый 4 и второй 5 сумматоры, источник 1 образцового напряжения, аналоговый перемножитель 6, интегратор

7, блок 8 аналогового усреднения, аналого-цифровой преобразователь 9.

Аналоговый перемножитель охвачен цепью обратной связи через интегратор и в орой сумматор, действие которой приводит к независимости выходного сигнала интегратора, пропорционального измеряемой мощности, от коэффициента передачи аналогового перемножителя. Введение в схему источника образцового напряжения позволяет исклю.чить цифровой квадратор и фаэоинвер" тор. Независимость результата измереЯ ния мощности от коэффициента передачи Q) аналогового перемножителя повышает точность измерения мощности даже в случае использования полупроводниковых перемножителей напряжения, например датчиков Холла. 1 ил. аиро

1534410

Иэобрет HHP относится K цифровой измерительной технике и может найти применение в цифровых измерителях мощности с аналоговым перемножением сиг"

5 палов.

Целью иэобрететп1я является упрощение устройства.

1Ia чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя 10 мощности переменного тока.

Измеритель содержит источник 1 образцового напряжения, входной преобразователь 2 напряжения, входной преобразователь 3 тока, первый 4 и 15 второй 5 сумматоры, аналоговый перемножитель 6, интегратор 7, блок 8 аналогового усреднения, аналого-цифровой преобразователь 9.

Вход по напряжению соединен с вхо20 дом входного преобразователя 2 напряжения, выход которого подключен к инвертирующему входу первого сумматора

4, неинвертиРующий вход котоРого связан с выходом источника 1 образцового напряжения, а выход подключен к первому входу аналогового перемножителя 6.

Вход по току соединен с входом входного преобразователя 3 тока, выход ко-. торого подключен к неинвертирующему

30 входу второго сумматора 5, инвертирующий вход которого связан с выходом, интегратора 7 и входом блока 8 аналогового усреднения, выход которого связан с входом аналого-цифрового 35 преобразователя 9. Выход второго сумматора 5 подключен к второму входу перемножителя 6, выход которого соединен с входом интегратора 7.

Измеритель работает следующим об40

Разом.

Напряжение Н(Г) и ток Т(С) преобразуется в преобразователях напряжения

2 и тока 3 с коэффициентом преобразования К и К соответственно. На их

1 L выходе получаем

U„(t) .-- К, U(t), (1) а,",(.) = к, т(.) .

При нулевом напряжении на выходе и>ггегратора 7 на выходе сумматоров 4 50 и 5 получаем напряжения

U, (t) =-U,«U „(t) = -U -K,U(t), (2)

141 гцe U — выходное напряжение источнио ника 1 образцового напряжения °

Коэффициент передачи сумматоров

4 и 5 равен единице. Поэтому на выходе перемножителя 6 получаем напряжение !

Ф ия() = К.И,(К).U,(Г) . С-Ц.-К,И (г)1.

К К, I(t) - -К К...К,.П(с).Ц )—

Но К К I (t) (3) где К вЂ” коэффициент передачи аналогового перемножителя 6, Напряжение (Э) содержит постоянную составляющую, пропорциональную активной мощности, и колебания удвоенной частоты. Поэтому напряжение U,,на выходе интегратора 7 начинает возрастать до момента равенства нулю напряжения на выходе аналогового перемножителя 6. При U 0 на выходе первого сумматора 4 имеем напряжение

-U, - К,Б(с). Напряжение на выходе пеперемножителя 6 уменьшается

U„(t) - KQC,I(t) -U>. ° 1L-U.--K,U(t))

=К Usia Uo -К К UoI(t) + K К У У(С)-К К,""К, U(t) I(t). (4)

В результате интегрированиянапряжения (4) в интеграторе 7 составляющие т т

1 К К,Н, I(t) dt 0 1 К.К,U „„U(t) dt0 о о при симметричных колебаниях V(t) и

I(t) относительно оси времени, что имеет место в ват гметрах переменного тока, Поэтому напряжение на выходе интегратора 7 не будет возрастать s случае равенства нулю напряжения (4), т.е. при т

- . «(Uq„„U,-ê,K,U<«> т(«>)d« - о.

K,K u(t) «т(с) отсюда U,„„— — о — — — (Я

Напряжение (5) измеряется с помощью аналого-цифрового преобразователя 9 N = Кд„„ Б „„„ с коэффициентом едачи К Код «oncJoa Ha выходе аналого-цифрового преобразователя 9

N = К,„„К,К,Р при К „„.К,К, кратном десяти, пропорционалей значению ак- тинной мощности Р и не зависит от значения коэффициента передачи К перемножителя 6.

Независимость результата N=K К,>

«КоР измерения ст значения коэффициента передачи К аналогового перемножителя открывает воэможность повышения точности измерения мощности даже в случае использования полупроводниковых перемножителей напряжения (датчиков Холла).

15344

Составитель C.Õðîìîâ

Редактор В.Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Бескид

Заказ 40 Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 !

Формула изобретения

Цифровой измеритель мощности переменного тока, содержащий входные преобразователи тока и напряжения, первый и второй сумматоры, аналоговый перемножитель, интегратор, блок аналогового усреднения, аналого-цифровой. преобразователь, вход которого соединен с выходом блока аналоговго усред- 10 нения, вход которого соединен с выходом интегратора и инвертирующим входом второго сумматора, вход интегратора соединен с выходом аналогового

1О 6 перемножителя, первый вход которого с,оединен с выходом первого сумматора а второй его вход — с выходом второго сумматора, неинвертирующий вход которого подключен к выходу входного преобразователя тока, инвертирующий вход первого сумматора соединен с выходом входного преобразователя напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, неинвертируюший вход первого сумматора подключен к выходу введенного источника образцового напряжения.