Устройство для определения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик токовых шунтов

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля и определения динамических метрологических характеристик при производстве и эксплуатации токовых шунтов. Устройство содержит источник импульсного тока, в котором к первому выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора (ПСТ) подключен однополупериодный выпрямитель, к которому через резисторный ограничитель тока заряда подключен накопитель энергии, соединенный со вторым выводом вторичной обмотки ПСТ. К резисторному ограничителю тока заряда подключен первый электрод коммутатора. Первичная обмотка ПСТ подключена к промышленному источнику напряжения переменного тока. Через контактные клеммы тестируемый шунт подключен ко второму электроду коммутатора и второму выводу вторичной обмотки ПСТ. Эталонный трансформатор тока (ЭТТ) размещен между тестируемым шунтом и контактными клеммами. Блок регистрации и обработки сигнала содержит первый АЦП, к которому подключен первый блок быстрого преобразования Фурье (ББПФ). Второй АЦП соединен со вторым ББПФ. Вычислительное устройство, первый ББПФ, блок функционального преобразования и дисплей связаны через общую шину данных. Первый АЦП подключен к выходу тестируемого шунта, а второй АЦП соединен с выходом ЭТТ. В блоке регистрации и обработки сигнала к первому ББПФ подключен первый блок умножения, а ко второму ББПФ подключен второй блок умножения, соединенный с первым блоком функционального преобразования. В первом блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей третий ББПФ соединен с третьим блоком умножения. Четвертый ББПФ соединен со вторым блоком функционального преобразования, который соединен с третьим блоком умножения, который соединен с первым блоком умножения. Во втором блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей пятый ББПФ соединен с четвертым блоком умножения. Шестой ББПФ соединен с третьим блоком функционального преобразования, который соединен с четвертым блоком умножения, который соединен со вторым блоком умножения. Первый блок функционального преобразования сигнала, первый блок умножения, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ББПФ связаны через общую шину данных. Технический результат заключается в снижении влияния погрешности квантования АЦП при определении АЧХ И ФЧХ токовых шунтов. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля и определения динамических метрологических характеристик при производстве и эксплуатации токовых шунтов.

Известен измеритель относительных амплитудно-частотных характеристик [RU 2291452 C2, МПК G01R27/28 (2006.01), опубл. 01.11.2001], содержащий генератор качающейся частоты, выход которого подключен к входу измеряемого объекта, выход которого подключен к входам амплитудного детектора и формирователя опорного сигнала, выполненного в виде последовательно соединенных преобразователя частоты в код, дешифратора и блока хранения и выборки, выход которого является выходом формирователя опорного сигнала, а второй вход соединен с входом преобразователя частоты в код, являющегося входом формирователя опорного сигнала, последовательно соединенные преобразователь частоты в напряжение, дифференциатор, компаратор и согласующий блок, выход которого подключен к второму входу индикатора, вход преобразователя частоты в напряжение подключен к выходу генератора качающейся частоты, а второй вход компаратора соединен с общей шиной. Последовательно соединены масштабный усилитель, амплитудный селектор, временной селектор, декадный счетчик и второй дешифратор, выход которого подключен к третьему входу индикатора, первый вход которого соединен с первым входом амплитудного селектора и выходом делителя, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, а первый соединен с выходом формирователя опорного сигнала и входом масштабного усилителя. Второй вход временного селектора соединен с входной шиной.

Недостатками этого устройства являются невозможность определения фазочастотной характеристики и ограниченный частотный диапазон измерения, зависящий от характеристик масштабного усилителя.

Известно устройство для определения амплитудно-частотных характеристик токовых шунтов [Cherbaucich C., Crotti G., Kuljaca N., Novo M. Evaluation of the dynamic behaviour of heavy current shunts //Metrology in the 3rd Millennium: Proc. XVII IMEKO World Congress. - 22-27 June, 2003. - Dubrovnik, Croatia, 2003. - P. 586-589], содержащее источник импульсного тока, в котором последовательно соединены резисторный ограничитель тока заряда, накопитель энергии из коаксиального кабеля и коммутатор (газоразрядное устройство), к которому подключен эталонный трансформатор тока и тестируемый шунт. Источник импульсного тока подключен к источнику постоянного напряжения. Амплитудно-частотную характеристику шунта определяют как отношение односторонней функции спектральной плотности сигнала с выхода трансформатора тока к односторонней функции спектральной плотности сигнала с выхода шунта на заданной частоте. Результаты визуализируют в виде графической зависимости.

Недостатки данного устройства заключаются в невозможности определения фазочастотной характеристики шунта и в уменьшении точности определения амплитудно-частотной характеристики из-за погрешности квантования аналого-цифрового преобразователя цифрового осциллографа.

Известно устройство для определения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик токовых шунтов [Заревич А.И., Муравьев С.В., Бедарева Е.В., Карпенко С.Р. Импульсный метод определения частотных характеристик сильноточных шунтов //Известия Томского политехнического университета. - 2012. - Т. 321. - №4. - С. 137-140], выбранное в качестве прототипа (фиг. 1), содержащее источник импульсного тока 1 (ИИТ), в котором к первому выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора 2 подключен однополупериодный выпрямитель 3, к которому через резисторный ограничитель тока заряда 4 подключен накопитель энергии 5, соединенный со вторым выводом вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора 2. Накопитель энергии 5 выполнен на конденсаторах. К резисторному ограничителю тока заряда 4 подключен первый электрод коммутатора 6 (газоразрядное устройство). Первичная обмотка повышающего сетевого трансформатора 2 подключена к промышленному источнику напряжения переменного тока 7 с действующим значением выходного напряжения 220 В. Через контактные клеммы 8 тестируемый шунт 9 подключен ко второму электроду коммутатора 6 и второму выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора 2. Эталонный трансформатор тока 10 размещен между тестируемым шунтом 9 и контактными клеммами 8. Блок регистрации и обработки сигнала 11 (БРОС) содержит первый аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП1), к которому подключен первый блок быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1). Второй аналого-цифровой преобразователь 14 (АЦП2) соединен с вторым блоком быстрого преобразования Фурье 15 (БПФ2), который соединен с блоком функционального преобразования 16 (БФП). Вычислительное устройство 17 (ВУ), первый блок быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1), блок функционального преобразования 16 (БФП) и дисплей 18 (Д) связаны через общую шину данных 19. Первый аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП1) подключен к выходу тестируемого шунта 9, а второй аналого-цифровой преобразователь 14 (АЦП2) - к выходу эталонного трансформатора тока 10.

Недостатком указанного устройства является влияние на определяемые амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики шунта погрешности квантования аналого-цифровых преобразователей. Это влияние проявляется в виде искажения спектра преобразуемых сигналов и в виде возрастания погрешности численных преобразований над спектрами на частотах, соответствующих высоким гармоникам спектров.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств аналогичного назначения.

Поставленная задача решена за счет того, что устройство для определения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик токовых шунтов также, как в прототипе, содержит источник импульсного тока, в котором к первому выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора подключен однополупериодный выпрямитель, к которому через резисторный ограничитель тока заряда подключен накопитель энергии, соединенный со вторым выводом вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора. К резисторному ограничителю тока заряда подключен первый электрод коммутатора, первичная обмотка повышающего сетевого трансформатора подключена к промышленному источнику напряжения переменного тока. Через контактные клеммы тестируемый шунт подключен ко второму электроду коммутатора и второму выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора. Эталонный трансформатор тока размещен между тестируемым шунтом и контактными клеммами. Блок регистрации и обработки сигнала содержит первый аналого-цифровой преобразователь, к которому подключен первый блок быстрого преобразования Фурье, а второй аналого-цифровой преобразователь соединен со вторым блоком быстрого преобразования Фурье, причем вычислительное устройство, первый блок быстрого преобразования Фурье, блок функционального преобразования и дисплей связаны через общую шину данных. Первый аналого-цифровой преобразователь подключен к выходу тестируемого шунта, а второй аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом эталонного трансформатора тока.

Согласно изобретению в блоке регистрации и обработки сигнала к первому блоку быстрого преобразования Фурье подключен первый блок умножения, а ко второму блоку быстрого преобразования Фурье подключен второй блок умножения, соединенный с первым блоком функционального преобразования. В первом блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей третий блок быстрого преобразования Фурье соединен с третьим блоком умножения, а четвертый блок быстрого преобразования Фурье соединен со вторым блоком функционального преобразования, который соединен с третьим блоком умножения, который соединен с первым блоком умножения. Во втором блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей пятый блок быстрого преобразования Фурье соединен с четвертым блоком умножения, а шестой блок быстрого преобразования Фурье соединен с третьим блоком функционального преобразования, который соединен с четвертым блоком умножения, который соединен со вторым блоком умножения. Первый блок функционального преобразования сигнала, первый блок умножения, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки быстрого преобразования Фурье связаны через общую шину данных.

Предложенная конструкция за счет формирования тестовых сигналов в форме дельта-функции на основе спектров сигналов с выхода тестируемого шунта и эталонного трансформатора тока позволяет определить идеализированные коэффициенты обратной передачи первого и второго аналого-цифровых преобразователей. Поэлементное умножение массивов данных этих коэффициентов и спектров сигналов с выходов тестируемого шунта и эталонного трансформатора тока повышает эквивалентную разрядность этих сигналов и, таким образом, осуществляется снижение влияние погрешности квантования первого и второго аналого-цифровых преобразователей на определяемые амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики тестируемого шунта.

На фиг. 1 представлена схема устройства-прототипа.

На фиг. 2 показана схема заявляемого устройства для определения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик токовых шунтов.

Устройство для определения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик токовых шунтов (фиг. 2) содержит источник импульсного тока 1 (ИИТ), в котором к первому выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора 2 подключен однополупериодный выпрямитель 3, к которому через резисторный ограничитель тока заряда 4 подключен накопитель энергии 5, соединенный со вторым выводом вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора 2. Накопитель энергии 5 выполнен на конденсаторах. К резисторному ограничителю тока заряда 4 подключен первый электрод коммутатора 6 (газоразрядное устройство). Первичная обмотка повышающего сетевого трансформатора 2 подключена к промышленному источнику напряжения переменного тока 7 с действующим значением выходного напряжения 220 В. Через контактные клеммы 8 тестируемый шунт 9 подключен ко второму электроду коммутатора 6 и второму выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора 2. Эталонный трансформатор тока 10 размещен между тестируемым шунтом 9 и контактными клеммами 8.

Блок регистрации и обработки сигнала 11 (БРОС) содержит первый аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП1), к которому подключен первый блок быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1), к которому подключен первый блок умножения 20 (БУ1). Второй аналого-цифровой преобразователь 14 (АЦП2) соединен со вторым блоком быстрого преобразования Фурье 15 (БПФ2), к которому подключен второй блок умножения 21 (БУ2), соединенный с первым блоком функционального преобразования 22 (БФП1).

Первый аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП1) подключен к выходу тестируемого шунта 9, а второй аналого-цифровой преобразователь 14 (АЦП2) - к выходу эталонного трансформатора тока 10.

Вычислительное устройство 17 (ВУ), первый блок быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1), второй блок быстрого преобразования Фурье 15 (БПФ2), первый блок умножения 20 (БУ1), первый блок функционального преобразования сигнала 22 (БФП1) и дисплей 18 (Д) связаны через общую шину данных 19.

Предлагаемое устройство содержит два блока определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей 23 (БОИК1) и 24 (БОИК2).

Эти блоки идентичны и каждый из них содержит по два блока быстрого преобразования Фурье 25 (БПФ3), 26 (БПФ4) и 27 (БПФ5), 28 (БПФ6), по одному блоку функционального преобразования 29 (БФП2) и 30 (БФП3) и по одному блоку умножения 31 (БУ3) и 32 (БУ4). Блоки быстрого преобразования Фурье 25 (БПФ3), 26 (БПФ4) и 27 (БПФ5), 28 (БПФ6) связаны через общую шину данных 19.

В первом блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей 23 (БОИК1) третий блок быстрого преобразования Фурье 25 (БПФ3) соединен с третьим блоком умножения 31 (БУ3). Четвертый блок быстрого преобразования Фурье 26 (БПФ4) соединен со вторым блоком функционального преобразования 29 (БФП2), который соединен с третьим блоком умножения 31 (БУ3), который соединен с первым блоком умножения 20 (БУ1).

Во втором блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей 24 (БОИК2) пятый блок быстрого преобразования Фурье 27 (БПФ5) соединен с четвертым блоком умножения 32 (БУ4). Шестой блок быстрого преобразования Фурье 28 (БПФ6) соединен с третьим блоком функционального преобразования 30 (БФП3), который соединен с четвертым блоком умножения 32 (БУ4), который соединен с вторым блоком умножения 21 (БУ2).

Первый аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП1) и второй аналого-цифровой преобразователь 14 (АЦП2) реализованы с помощью аналого-цифровых преобразователей AD6649. Блоки быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1), 15 (БПФ2), 25 (БПФ3), 26 (БПФ4), 27 (БПФ5), 28 (БПФ6) реализованы с помощью цифровых сигнальных процессоров ADSP-21991. Блоки умножения 20 (БУ1), 21 (БУ2), 31 (БУ3), 32 (БУ4) реализованы с помощью микроконтроллеров ADSP-TS201S. Блоки функционального преобразования 22 (БФП1), 29 (БФП2), 30 (БФП3) реализованы с помощью цифровых сигнальных процессоров ADSP-21467. Вычислительное устройство 17 (ВУ) реализовано с помощью микропроцессора ADSP-BF523.

Схемотехнические решения всех блоков устройства ориентированы на применение интегральной микроэлектронной элементной базы и возможность их дальнейшей более глубокой интеграции.

Устройство работает следующим образом.

Вход тестируемого шунта 9 подключают к выходным клеммам 8 источника импульсного тока 1 (ИИТ); источник импульсного тока 1 (ИИТ) подключают к источнику напряжения переменного тока 7, напряжение которого повышают сетевым трансформатором 2 до напряжения, на 50 % превышающего напряжение срабатывания коммутатора (газоразрядного устройства) 6. Выходное напряжение сетевого трансформатора 2 выпрямляют однополупериодным выпрямителем 3 и через резисторный ограничитель тока заряда 4 заряжают им накопитель энергии 5. При достижении напряжением на накопителе энергии 5 значения пробоя газоразрядного устройства 6, оно срабатывает, при этом на выходных клеммах источника импульсного тока 8 развивается напряжение, и накопитель энергии 5 разряжается через тестируемый шунт 9.

Сигналы с выходов тестируемого шунта 9 и эталонного трансформатора тока 10 поступают на входы блока регистрации и обработки сигнала 11 (БРОС) и с помощью аналого-цифровых преобразователей 12 (АЦП1) и 14 (АЦП2) переводят в массив чисел в двоичном формате, а с помощью блоков быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1) и 15 (БПФ2) подвергают быстрому преобразованию Фурье. Таким образом, получают два массива чисел, соответствующих спектрам сигналов с выходов тестируемого шунта {Sш, i} и эталонного трансформатора тока {Sт, i}, где i - номер числа в массиве.

Преобразованные таким образом в массив чисел сигналы подают на входы блоков умножения 20 (БУ1) и 21 (БУ2), получая на выходе массивы чисел {S2 ш, i} и {S2 т, i}. Массив чисел, соответствующий сигналу, полученному с выхода эталонного трансформатора тока 10, после блока умножения 21 (БУ2) {S2 т, i} дополнительно, подают на вход блока функционального преобразования сигнала 22 (БФП1). Данный блок выполняет поэлементное обратно пропорциональное преобразование поступившего на его вход массива чисел:

{S3 т, i}={1 /S2 т, i}.

Далее, массивы чисел с выходов блоков быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1) {Sш, i} и 15 (БПФ2) {Sт, i} и блока функционального преобразования сигнала 22 (БФП1) {S3 т, i} подают в вычислительное устройство 17 (ВУ).

Вычислительное устройство 17 (ВУ) для каждого из массивов чисел с выходов блоков быстрого преобразования Фурье 13 (БПФ1) и 15 (БПФ2) по известному критерию [Гутников В.С. Фильтрация измерительных сигналов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 192 с.] определяет ширину спектров сигналов с выходов тестируемого шунта 5 Δfш и эталонного трансформатора тока 2 Δfт. Далее вычислительное устройство 17 (ВУ) формирует два тестовых сигнала в форме дельта-функции. Амплитуды этих дельта-функций равны верхним границам динамического диапазона аналого-цифровых преобразователей 12 (АЦП1) и 14 (АЦП2) соответственно, а их длительность обратно пропорциональна определенным значениям ширины спектров сигналов с выходов тестируемого шунта 9 Δfш и эталонного трансформатора тока 10 Δfт. Тестовые сигналы сохраняют в памяти вычислительного устройства 17 (ВУ) в виде массивов данных с максимальной для вычислительного устройства 17 (ВУ) разрядностью. Далее, для каждой из дельта функций вычислительное устройство 17 (ВУ) выполняет понижение разрядности до разрядности соответствующего аналого-цифрового преобразователя: 12 (АЦП1) и 14 (АЦП2). Результаты этих операций также сохраняют в памяти вычислительного устройства 17 (ВУ) в виде массивов данных.

Далее соответствующие массивы данных с максимальной разрядностью подают на входы блоков быстрого преобразования Фурье 26 (БПФ4) и 28 (БПФ6), а массивы данных с пониженной разрядностью - на входы блоков быстрого преобразования Фурье 25 (БПФ3) и (БПФ5). Сигналы, полученные с выходов блоков быстрого преобразования Фурье 26 (БПФ4) и 28 (БПФ6), дополнительно подают на входы блоков функционального преобразования сигналов 29 (БФП2) и 30 (БФП3). Данные блоки выполняют поэлементное обратно пропорциональное преобразование поступивших на входы массивов чисел. Сигналы с выходов блоков функционального преобразования сигналов 29 (БФП2) и 30 (БФП3) и с выходов блоков быстрого преобразования Фурье 25 (БПФ3) и 27 (БПФ5) поступают на входы блоков умножения 31 (БУ3) и 32 (БУ4).

Массивы чисел, сформированные с использованием блоков определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей 23 (БОИК1) и 24 (БОИК2) подают на входы блоков умножения 20 (БУ1) и 21 (БУ2). В результате поэлементного умножения массивов данных идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей 12 (АЦП1) и 14 (АЦП2) и спектров сигнала с выходов тестируемого шунта 9 и эталонного трансформатора тока 10 достигается повышение эквивалентной разрядности спектров сигнала с выходов тестируемого шунта 9 и эталонного трансформатора тока 10 и таким образом происходит снижение погрешности квантования аналого-цифровых преобразователей 12 (АЦП1) и 14 (АЦП2).

После чего вычислительное устройство 17 (ВУ) определяет массив данных, соответствующих комплексному коэффициенту передачи шунта 9. Для этого вычислительное устройство 17 (ВУ) реализует поэлементное умножение массивов, определение значений частот быстрого преобразования Фурье (на основе шага квантования по времени аналого-цифровых преобразователей 12 (АЦП1) и 14 (АЦП2)) и разделение комплексного коэффициента передачи шунта 9 на модуль и аргумент. При этом модуль комплексного коэффициента передачи шунта 9 является его амплитудно-частотной характеристикой шунта, а аргумент - фазочастотной характеристикой шунта. Визуализацию амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик шунта 9 производят посредством дисплея 18 (Д).

Устройство для определения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик токовых шунтов, содержащее источник импульсного тока, в котором к первому выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора подключен однополупериодный выпрямитель, к которому через резисторный ограничитель тока заряда подключен накопитель энергии, соединенный со вторым выводом вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора, к резисторному ограничителю тока заряда подключен первый электрод коммутатора, первичная обмотка повышающего сетевого трансформатора подключена к промышленному источнику напряжения переменного тока, при этом через контактные клеммы тестируемый шунт подключен ко второму электроду коммутатора и второму выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора, а эталонный трансформатор тока размещен между тестируемым шунтом и контактными клеммами, блок регистрации и обработки сигнала содержит первый аналого-цифровой преобразователь, к которому подключен первый блок быстрого преобразования Фурье, второй аналого-цифровой преобразователь соединен со вторым блоком быстрого преобразования Фурье, причем вычислительное устройство, первый блок быстрого преобразования Фурье, блок функционального преобразования и дисплей связаны через общую шину данных, первый аналого-цифровой преобразователь подключен к выходу тестируемого шунта, а второй аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом эталонного трансформатора тока, отличающийся тем, что в блоке регистрации и обработки сигнала к первому блоку быстрого преобразования Фурье подключен первый блок умножения, а ко второму блоку быстрого преобразования Фурье подключен второй блок умножения, соединенный с первым блоком функционального преобразования, в первом блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей третий блок быстрого преобразования Фурье соединен с третьим блоком умножения, а четвертый блок быстрого преобразования Фурье соединен со вторым блоком функционального преобразования, который соединен с третьим блоком умножения, который соединен с первым блоком умножения, во втором блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей пятый блок быстрого преобразования Фурье соединен с четвертым блоком умножения, а шестой блок быстрого преобразования Фурье соединен с третьим блоком функционального преобразования, который соединен с четвертым блоком умножения, который соединен со вторым блоком умножения, первый блок функционального преобразования сигнала, первый блок умножения, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки быстрого преобразования Фурье связаны через общую шину данных.



 

Похожие патенты:

Способ определения первичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи относится к области функционального контроля и диагностики трехфазных линий электропередачи трехпроводного исполнения на основе ее Г-образной схемы замещения полнофазного исполнения.

Способ определения первичных и обобщенных вторичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи методом восьмиполюсника относится к области контроля и диагностики трехфазных линий электропередачи трехпроводного исполнения на основании многополюсников.

Способ относится к области функционального контроля и диагностики трехфазных линий электропередачи трехпроводного исполнения на основании теории многополюсников.

Изобретение относится к измерительной технике. Цифровой измерительный преобразователь индуктивного типа, включающий в себя микроконтроллер, подключенный к блоку формирования импульсов, выход которого подключен к входам усилителей тока измерительного и опорного плеч преобразователя, выходы усилителей подключены к LC-контурам измерительного и опорного плеч преобразователя.

Изобретение относится к области систем обработки информации и может быть использовано при функциональном контроле и диагностировании трехфазных линий электропередачи (ЛЭП) трехпроводного исполнения на основе ее Г-образной схемы замещения полнофазного исполнения.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для высокоэффективного контроля объектов, в качестве информативного параметра которых используют электрический импеданс. Способ включает определение глубины пропитки объекта расположением измерительных электродов в виде овальной формы с числом 2n на участке объекта, измерение импедансов между всеми ближайшими соседними измерительными электродами в первой серии, импедансов между всеми измерительными электродами во второй серии с отличием на единицу, сравнение результатов, по которым судят о глубине пропитки.

Изобретение относится к измерительной технике. Способ заключается в возбуждении кратковременным электрическим импульсом в LC-контурах измерительного и опорного плеч датчика колебательных сигналов и аналого-цифровом преобразовании их в числовые массивы данных, временной инверсии путем переиндексации элементов массивов, осуществлении Фурье-преобразования полученных в результате инверсии сигналов и определении действительных Re U(f) и мнимых Im U(f) трансформантов сигналов на частоте, наиболее близкой к частоте основной гармоники, что позволяет вычислить начальные фазы колебаний сигналов для измерительного и опорного плеч датчика, разность которых однозначно связана с изменением параметров датчика.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения и контроля неэлектрических величин резистивными датчиками.

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к области измерения параметров объектов, имеющих схемы замещения в виде многоэлементных пассивных двухполюсников.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к контролю выходного напряжения и сопротивления изоляции аккумуляторных батарей. Устройство контроля аккумуляторной батареи содержит аккумуляторную батарею, преобразователь постоянного напряжения, выполненный по схеме автогенератора с трансформаторной обратной связью, источник тока, сдвоенный транзисторный оптрон, операционный усилитель, два резистора и дополнительный индикатор, причем величина сопротивления R первого резистора установлена равной R=E/2J, где E - номинальное напряжение аккумуляторной батареи J - величина тока, вырабатываемого источником тока. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем контроля изоляции шин питания аккумулятора на корпус, измерения выходного напряжения аккумулятора и полной гальванической развязкой индикаторов от шин питания и корпуса аккумулятора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерениям внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи. Устройство измерения внутреннего сопротивления для пакетированной батареи включает в себя компонент источника питания переменного тока для подачи переменного тока на батарею, состоящую из множества пакетированных элементов генерирования энергии, посредством подключения к объекту измерения. Компонент регулирования переменного тока для регулирования переменного тока таким образом, чтобы разность потенциалов переменного тока положительного электрода, которая представляет собой разность потенциалов, полученную посредством вычитания потенциала на среднем участке из потенциала на участке, подключенном к нагрузочному устройству на положительной стороне объекта измерения, совпадала с разностью потенциалов переменного тока отрицательного электрода, которая представляет собой разность потенциалов, полученную посредством вычитания потенциала на среднем участке из потенциала на участке, подключенном к нагрузочному устройству на отрицательной стороне объекта измерения. Компонент вычисления сопротивления для вычисления сопротивления батареи на основе регулируемого переменного тока и разности потенциалов переменного тока. Технический результат заключается в возможности измерения внутреннего сопротивления батареи без нагрузки. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к метрологии. Измеритель содержит генератор, мост, нуль-детектор. Генератор содержит формирователи импульсов, синхронизатор, коммутатор, усилитель мощности. Первая ветвь моста содержит объект измерения и одиночный резистор, общий вывод которых образует первый выход моста. Вторая ветвь моста ветвь моста содержит одиночный резистор и многоэлементный уравновешивающий двухполюсник. В измеритель введен дополнительный конденсатор и изменено включение элементов мостовой цепи. Во второй ветви мостовой цепи дополнительный конденсатор включен параллельно имеющейся индуктивной катушке, параллельно этой же индуктивной катушке включен имеющийся третий резистор, свободный вывод первого резистора подключен к первому выходу генератора импульсов, общий вывод первого резистора и индуктивной катушки образует второй вывод выхода мостовой цепи, который соединяется со вторым выводом первого (дифференциального) входа нуль-индикатора, в двухполюснике объекта измерения первой ветви мостовой цепи свободный вывод второго резистора соединен с общим выводом имеющейся индуктивной катушки и первого резистора. Технический результат - повышение точности. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к измерению параметров обмоток трансформаторов. Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что измерение параметров трехфазных двухобмоточных трансформаторов при коротком замыкании производится вначале при схеме соединения первичной обмотки в треугольник, а затем - в звезду. Далее по измеренным значениям мощности трех фаз, средних линейных значениях напряжения и тока короткого замыкания определяют по формулам полное сопротивление короткого замыкания, а также значения активного и реактивного сопротивления к.з., кроме того фазные значения сопротивления первичной обмотки трансформаторов определяют также по формулам. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности работы трансформаторов путем получения информации о их состоянии. 2 ил.

Изобретение относится к технике измерения электрических параметров нелинейных элементов цепей с температурозависимой вольт-амперной характеристикой, в частности полупроводниковых приборов, и может быть использовано на выходном и входном контроле их качества. Подают на контролируемый двухполюсник последовательность коротких импульсов тока большой скважности с изменяющейся амплитудой и измеряют амплитуды импульсов напряжения на контролируемом двухполюснике. При этом амплитуду импульсов тока изменяют по гармоническому закону с заданной частотой Ω со средней амплитудой Iи и глубиной модуляции М. На частоте модуляции Ω измеряют амплитуду Um огибающей импульсного напряжения на контролируемом двухполюснике и дифференциальное сопротивление рассчитывают по формуле R д и ф | I и = U m / M I и . Технический результат заключается в повышении точности измерения дифференциального сопротивления нелинейного двухполюсника с температурозависимой вольт-амперной характеристикой. 3 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике, управлению и промышленной электронике. Измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехполюсник с двухполюсником объекта измерения и двухполюсником с уравновешивающими элементами, неинвертирующий повторитель напряжения, инвертирующей первый усилитель с коэффициентом усиления, равным двум, первый двухвходовой аналоговый сумматор, на один из входов которого подается сигнал с выхода генератора импульсов, а на другой вход - с выхода первого инвертирующего усилителя, с выхода сумматора сигнал усиливается вторым усилителем и подается на входы двух схем выборки и хранения, сигналы с выхода каждой из двух схем выборки и хранения поступают соответственно на два входа второго двухвходового аналогового сумматора, сигнал со второго сумматора усиливается третьим усилителем и через разделительный конденсатор подается на нуль-индикатор. Также имеется блок управления, с которого поступают сигналы синхронизации на генератор импульсов и нуль-индикатор, а также сигналы управления на обе схемы выборки и хранения. В двухполюснике с уравновешивающими элементами имеются два ключа и два управляемых ключа, на управляющие входы которых через переключатель подаются управляющие сигналы с блока управления. Новым в измерителе параметров двухполюсников является введение трех дополнительных резисторов, трех дополнительных конденсаторов, двух управляемых ключей, двух ключей, одного переключателя, двух усилителей, двух схем выборки и хранения, одного двухвходового аналогового сумматора, блока управления и изменение включения блоков схемы. Технический результат заключается в повышении точности измерения за счет уменьшения составляющей погрешности измерения от неточного уравновешивания нулевой измерительной цепи. 1 ил.

Изобретение относится к технике измерений относительной электрической проводимости и солености жидкостей (например, морской воды) и может быть использовано в метрологии в качестве образцовых средств, а также для измерения активных проводимостей и сопротивлений. Технический результат - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Дополнительный технический результат - возможность прецизионного измерения активных проводимостей и сопротивлений. Сущность: кондуктометр содержит генератор (1) переменного напряжения, выход которого подключен к опорному входу преобразователя (2) код-напряжение и к трансформаторному дифференциальному кондуктометрическому преобразователю (3). Трансформаторный преобразователь (3) содержит первый (4), второй (5) и третий (6) трансформаторы, первый элемент связи (8), охватывающий сердечники первого (4) и третьего (6) трансформаторов, и второй элемент связи (11), охватывающий сердечники второго (5) и третьего (6) трансформаторов. Он также содержит первую проводную обмотку связи (9), между первым (4) и третьим (6) трансформаторами, выводы которой подсоединены к первому клеммнику (14), и вторую проводную обмотку связи (12), между вторым (5) и третьим (6) трансформаторами, выводы которой подсоединены ко второму клеммнику (15). Первый вывод первой обмотки (7) первого трансформатора (4) соединен с выходом генератора (1) переменного напряжения, опорным входом синхронного детектора (17) и опорным входом преобразователя (2) код-напряжение, выход которого непосредственно соединен с первым выводом первой обмотки (10) второго трансформатора (5). Управляющий вход преобразователя (2) код-напряжение соединен с выходом блока управления (18). Первый вывод первой обмотки (13) третьего трансформатора (6) соединен с входом избирательного усилителя (16), выход которого соединен с управляющим входом синхронного детектора (17), выход которого соединен последовательно с блоком управления (18), микроконтроллером (19) и устройством-цифровой индикации (20). Вторые выводы первых обмоток всех трех трансформаторов соединены с общей шиной устройства. 1 н. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения неэлектрических величин резистивными датчиками. Микроконтроллерный измерительный преобразователь с управляемым питанием резистивных измерительных цепей методом широтно-импульсной модуляции содержит микроконтроллер, первый RC-фильтр, первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем первый вывод первого резистора подключен к выходу первого широтно-импульсного модулятора микроконтроллера, вторые выводы первого и второго резисторов подключены ко входу первого RC-фильтра, выход которого подключен к первому входу аналогового компаратора микроконтроллера, причем в преобразователь введен второй RC-фильтр, первые выводы второго, третьего и четвертого резисторов подключены к выходам соответственно второго, третьего и четвертого широтно-импульсных модуляторов микроконтроллера, вторые выводы третьего и четвертого резисторов подключены ко входу второго RC-фильтра, выход которого подключен ко второму входу аналогового компаратора микроконтроллера. Техническим результатом является повышение точности преобразования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. В мостовой измеритель параметров двухполюсников дополнительно введены три резистора, катушка индуктивности, а также две клеммы для подключения объекта измерения перенесены из первой ветви во вторую ветвь моста. Техническим результатом является уменьшение погрешности измерения за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов (температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и др.) на промышленных объектах и транспортных средствах. Техническим результатом является повышение точности измерения, которое достигается путем измерения параметров кабельной линии связи и учета измеренных параметров кабельной сети при определении параметров двухполюсника с помощью схемы замещения. Способ определения параметров двухполюсника заключается в воздействии на двухполюсник, подключенный через линию связи, и эталон синусоидальным напряжением на n заданных частотах, где n - число элементов двухполюсника. Далее производится последовательное измерение значений токов через двухполюсник и эталон на каждой из n заданных частот с последующей фиксацией результатов измерений. Параметры двухполюсника определятся по фиксированным результатам измерений в соответствии со схемой его замещения. Отличительной особенностью способа является то, что осуществляют отключение двухполюсника от линии связи и после формирования синусоидального напряжения на n заданных частотах производят измерение токов через комплексное сопротивление линии связи и эталон на каждой из n заданных частотах. Полученные результаты фиксируют и по ним определяют значения параметров комплексного сопротивления линии связи, используя схему замещения, после чего по значениям параметров комплексного сопротивления линии связи судят о ее состоянии, а также учитывают их при определении параметров двухполюсника. 2 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля и определения динамических метрологических характеристик при производстве и эксплуатации токовых шунтов. Устройство содержит источник импульсного тока, в котором к первому выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора подключен однополупериодный выпрямитель, к которому через резисторный ограничитель тока заряда подключен накопитель энергии, соединенный со вторым выводом вторичной обмотки ПСТ. К резисторному ограничителю тока заряда подключен первый электрод коммутатора. Первичная обмотка ПСТ подключена к промышленному источнику напряжения переменного тока. Через контактные клеммы тестируемый шунт подключен ко второму электроду коммутатора и второму выводу вторичной обмотки ПСТ. Эталонный трансформатор тока размещен между тестируемым шунтом и контактными клеммами. Блок регистрации и обработки сигнала содержит первый АЦП, к которому подключен первый блок быстрого преобразования Фурье. Второй АЦП соединен со вторым ББПФ. Вычислительное устройство, первый ББПФ, блок функционального преобразования и дисплей связаны через общую шину данных. Первый АЦП подключен к выходу тестируемого шунта, а второй АЦП соединен с выходом ЭТТ. В блоке регистрации и обработки сигнала к первому ББПФ подключен первый блок умножения, а ко второму ББПФ подключен второй блок умножения, соединенный с первым блоком функционального преобразования. В первом блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей третий ББПФ соединен с третьим блоком умножения. Четвертый ББПФ соединен со вторым блоком функционального преобразования, который соединен с третьим блоком умножения, который соединен с первым блоком умножения. Во втором блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей пятый ББПФ соединен с четвертым блоком умножения. Шестой ББПФ соединен с третьим блоком функционального преобразования, который соединен с четвертым блоком умножения, который соединен со вторым блоком умножения. Первый блок функционального преобразования сигнала, первый блок умножения, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ББПФ связаны через общую шину данных. Технический результат заключается в снижении влияния погрешности квантования АЦП при определении АЧХ И ФЧХ токовых шунтов. 2 ил.

Наверх