Способ получения параметров входного сопротивления линейного пассивного двухполюсника

Изобретение относится к измерительной технике и заключается в получении численных значений модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника. Для достижения необходимого результата при относительно простом алгоритме решения задачи в способе по изобретению используют операцию деления мгновенных значений соответствующим образом формируемых двух одночастотных синусоидальных электрических величин с периодом повторении Т, при этом делимым является первый вспомогательный синусоидальный сигнал, у которого согласно способу амплитуда линейно связана с амплитудой приложенного к линейному пассивному двухполюснику синусоидального напряжения, в то время как в аргумент функции синуса первого вспомогательного синусоидального сигнала, как и в известном способе [RU №2534376], вводят изменяемый по величине фазовый угол θ, причем в качестве делителя используют синусоидальный сигнал с идентичными протекающему через линейный пассивный двухполюсник синусоидальному току параметрами, при этом в результате деления формируют второй вспомогательный сигнал, который является несинусоидальной периодической функций времени с разрывами в моменты времени, когда мгновенное значение сигнала делителя пересекает ось времени, причем во втором вспомогательном сигнале наблюдают двуполярные выбросы, форма которых в местах разрывов второго вспомогательного сигнала и при малой разности вводимого в вычислительный процесс фазового угла θ и фазового угла ϕ комплексного сопротивления приближается к форме «иглообразных» двуполярных импульсов малой длительностью, причем по мере стремления разности углов θ и ϕ к нулю их амплитуда начинает уменьшаться. При уменьшении амплитуд «иглообразных» двуполярных выбросов ниже предписанного значения или их исчезновении, что имеет место при равенстве текущего значения вводимого в вычислительный процесс изменяемого фазового угла θ и фазового угла ϕ комплексного сопротивления , изменение фазового угла θ прекращают и его численное значение принимают за фазовый угол ϕ комплексного сопротивления , причем после прекращения изменения значения фазового угла θ на интервале времени, равном периоду Т, для второго вспомогательного сигнала вычисляют среднее значение и результат это действия считают численным значением модуля z комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника. Способ может быть использован как при создании измерительного прибора, обеспечивающего получение информации о величине модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника, так и при создании измерительного органа релейной защиты и автоматики с двумя подводимыми электрическими величинами, например с функцией определения места повреждения (ОМП) на линии электропередачи. Технический результат, который достигается при реализации заявленного технического решения , заключается в повышении технического уровня и возможностей измерительного устройства, его упрощении за счет того, что согласно заявленному способу в его программируемом измерительно-вычислительном блоке осуществляется деление двух одночастотных синусоидальных сигналов. 4 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам и информационно-измерительным устройствам на их основе, которые для частоты обеспечивают получение информации о модуле z и фазовом угле ±ϕ комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника (ЛПД).

Известен способ по патенту [Пат. №2457498 RU, МПК G01R 27/02. Способ получения электрических сигналов, однозначно идентифицирующих параметры составляющих входного комплексного сопротивления пассивного линейного двухполюсника / В.А. Мамаев (RU), Н.Н. Кононова (RU); заявитель и патентообладатель Северо-Кавказский государственный технический университет (RU). - №2011121953/28; заявл. 29.03.2011; опубл. 27.07.2012. Бюл. №21], в котором предложена последовательность действий над соответствующими периодическими несинусоидальными электрическими сигналами (напряжением и током), которые в конечном итоге для любых одночастотных гармоник, входящих в состав соответствующих несинусоидальных электрических сигналов, позволяют определить такие параметры, как активное и реактивное сопротивления линейного пассивного двухполюсника. Недостатком данного способа является сложность его практической реализации. Хотя указанное изобретение и решает практически ту же задачу, что и способ по предлагаемому изобретению, однако он является лишь косвенным аналогом.

В качестве прототипа, который в полной мере не может быть принят за основной прототип предлагаемому в изобретении способу, принято изобретение по патенту [Пат. №2534376 RU, МПК G01R 29/10. Способ определения начальной фазы колебания гармоники несинусоидального периодического электрического сигнала].

Прототип и способ по предлагаемому изобретению частично объединяет признак, который заключается в использовании особым образом формируемого некоторого вспомогательного синусоидального сигнала e(всп)(t,θ) с частотой колебания , у которого аргумент функции синуса задают через сложение двух слагаемых, значение первого из которых определяют произведением , а вторым слагаемым является специально вводимым в вычислительный процесс изменяемый скользящий фазовый угол θ, однако в предлагаемом изобретении в вычислительном процессе участвует первый вспомогательный сигнал е1(всп)(t,θ), у которого амплитуда линейно связана с амплитудой (или действующим значением) синусоидального напряжения, подаваемого на ЛПД, в то время как в прототипе вспомогательный сигнал e(всп)(t,θ) имеет постоянную амплитуду.

Отличием способа по предлагаемому изобретению от принятого прототипа также является то, что предлагаемый в изобретении способ для частоты позволяет определить модуль z и фазовый угол ϕ комплексного сопротивления ЛПД, в то время как в прототипе решена задача по определению начальной фазы колебания гармоники несинусоидального периодического электрического сигнала.

Технический результат, который достигается при использовании предлагаемого изобретения, заключается в повышении технического уровня и возможностей измерительного устройства (ИУ), его упрощении за счет того, что, согласно предлагаемому способу, в его программируемом измерительно-вычислительным блоке (ИВБ) осуществляют деление двух соответствующим образом созданных одночастотных синусоидальных сигналов.

Программируемый ИВБ состоит из соответствующим образом взаимосвязанных субблоков, которые функционируют по предлагаемому в изобретении способу, когда на основе синусоидального напряжения u1(t) (1) с частотой , подаваемого на вход ЛПД, и одночастотного с ним протекающего через ЛПД тока i1(t) определяют модуль z комплексного сопротивления и его фазовый угол ϕ, при этом информацию о численных значениях модуля z и фазового угла ϕ получают при использовании меньшего числа сложных в реализации математических операций, чем это необходимо при определении параметров ЛПД на основе способа по патенту [RU №2457498].

Способ по предлагаемому изобретению основан на следующих теоретических положениях.

Пусть некоторый ЛПД со сложной структурой, но состоящий, например, из нескольких активных сопротивлений R(n) и индуктивностей L(k), подключен к синусоидальному напряжению u1(t) с частотой :

которое преобразуют в удобный для последующей обработки первый синусоидальный сигнал е1(t) (2), который, например, аналогичен синусоидальному напряжению u1(t) (1) и синфазен ему:

ЛПД, состоящий из соединенных между собой активных сопротивлений R(n) и индуктивностей L(k), представляют некоторым эквивалентным ЛПД, состоящим из последовательно соединенных активного сопротивления R и индуктивности L, и который характеризуют комплексным сопротивлением :

где z - модуль комплексного сопротивления , ϕ - фазовый угол, который определяется выражением и находится в границах [0,π/2], при этом в случае приложения к ЛПД синусоидального напряжения (1) через него будет протекать некоторый общий синусоидальный ток i1(t) (4), который имеет ту же частоту , что и напряжение u1(t) (1), но будет отставать от этого напряжения на угол ϕ:

который преобразуют в удобный для последующей обработки синфазный с этим током второй синусоидальный сигнал e2(t), причем его структура может быть аналогична структуре синусоидального тока i1(t) (4):

В предлагаемом способе мгновенное значение первого синусоидального сигнала e1(t) (2) преобразуют в первый вспомогательный синусоидальный сигнал e1(всп)(t,θ) со структурой (6):

в котором аргумент тригонометрической функции синуса зависит не только от времени t, но, как и в прототипе [RU №2534376], от вводимого в вычислительный процесс изменяемого скользящего фазового угла θ, однако, в отличие от прототипа, амплитуда Um(1) первого вспомогательного синусоидального сигнала в (6) не является постоянной величиной, а согласно предлагаемому способу линейно связана с амплитудой Um (или действующим значением U) приложенного к ЛПД синусоидального напряжения u1(t) (1).

Согласно предлагаемому в изобретении способу, мгновенное значение первого вспомогательного синусоидального сигнала e1(всп)(t,θ) (6) делят на мгновенное значение второго синусоидального сигнала e2(t) (5) и получают периодический несинусоидальный второй вспомогательный z2(всп)(t,ϕ,θ) (7):

В выражении (7) численное значение отношения амплитуд Um(1) и Im соответственно сигналов (1) и (4) является модулем z комплексного входного сопротивления ЛПД, при этом выражению (7) соответствует модифицированное выражение (8) второго вспомогательного сигнала (7):

в котором текущее изменение фазового угла Δγ определяют через разность фазовых углов ϕ и θ

Согласно предлагаемому в изобретении способу, численное значения функциональной зависимости (8) оценивают средним значением , которое на интервале времени, равном периоду , рассчитывают по выражению (10):

где to - заданный момент начала выполнения операции определенного интегрирования.

Из выражения (10) следует, что рассчитываемое среднее значение второго вспомогательного сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ) (10) связано как с численными значениями модуля z и фазового угла ϕ комплексного входного сопротивления ЛПД, так и зависит от текущего значения вводимого в вычислительный процесс изменяемого скользящего фазового угла θ, а также от разности Δγ (8) фазового угла ϕ и участвующего в вычислении среднего значения выражения (10) изменяемого скользящего фазового угла θ.

Выражение (8) определяет некоторую негармоническую периодическую функцию времени t с периодом повторением 2π, которая определена в открытых интервалах (nπ, (n+1)π) и имеет полюсы (разрывы функции) [Бронштейн И.Н, Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - 13-е изд., исправленное - М: Наука, Гл. ред. физ.-мат.лит., 1986, с. 118].

Отличительной особенностью функциональной зависимости (8) является то, что когда текущее значение изменяемого угла θ приближается к значению угла ϕ, при котором их разность стремится к нулю (11)

в местах разрывов функции (8) генерируется последовательность из двуполярных импульсов «иглообразной» формы, которые имеют малую длительностью Δt:

причем эти импульсы исчезают при равенстве нулю разности Δγ (8) фазовых углов ϕ и θ(ϕ), т.е. когда имеет место условие

При соблюдении условия (12), или предпочтительнее условия (13), численное значение изменяемого угла θ(ϕ), согласно способу по предлагаемому изобретению, принимают за фазовый угол ϕ входного комплексного сопротивления ЛПД:

при этом моменты формирования последовательности из двуполярных «иглообразных» импульсов или близких к ним по форме совпадают с моментами времени, когда мгновенное значение участвующего в вычислительном процессе второго синусоидального сигнала e2(t) (5) пересекает ось времени, причем вычисленное значение определенного интеграла (15) при значении, определяемом условием (14), однозначно связывают с численным значением модуля z комплексного сопротивления ЛПД:

где to - момент запуска операции интегрирования после приостановки изменения вводимого в вычислительный процесс фазового угла θ.

При выполнении вычислительной процедуры ИВБ при сближении значения изменяемого угла θ к значению фазового угла ϕ (12) на выходе соответствующего субблока, осуществляющего деление электрических сигналов согласно выражению (7), наблюдают существенное снижение амплитуды двуполярных «иглообразных» импульсов или их исчезновение, и эту особенность поведения импульсов используют в качестве информационного сигнала, на основе которого: а) прекращают изменение значения вводимого в вычислительный процесс изменяемого скользящего фазового угла θ; б) выполняют процедуру считывания значения фазового угла ϕ≅0(ϕ) (14); в) вычисляют модуль z комплексного сопротивления ЛПД (15).

Сущность способа получения параметров модуля z и фазового угла ϕ входного комплексного сопротивления ЛПД по предлагаемому изобретению заключается в том, что из приложенного к ЛПД синусоидального напряжения u1(t) (1) с частотой формируют синфазный с ним первый синусоидальный сигнал e1(t) (2); из протекающего через ЛПД синусоидального тока i(t) (4) формируют синфазный с этим током второй синусоидальный сигнал e2(t) (5); причем на основе первого синусоидального сигнала е1(t) (2) формируют первый вспомогательный синусоидальный сигнал е1(всп)(t) (6), при этом в аргумент функции синуса этого сигнала вводят изменяемый скользящий фазовый угол θ, причем шаг изменения этого угла может быть постоянным или адаптивно изменяемым; при этом способ отличается тем, что значение амплитуды первого вспомогательного синусоидального сигнала e1(всп)(t) (6) линейно связывают с амплитудой Um или действующим U(1) значением первого синусоидального сигнала е1(t) (2), при этом мгновенное значение первого вспомогательного синусоидального сигнала e1(всп)(t) (6), согласно выражению (7), делят на мгновенное значение второго синусоидального сигнала e2(t) (5) и получают результирующий сигнал в виде периодического несинусоидального второго вспомогательного сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ) (8), мгновенное значение которого функционально связано как с модулем z комплексного сопротивления Z линейного пассивного двухполюсника, так и со значением вводимого в вычислительный процесс измененяемого фазового угла θ, причем в первом вспомогательном сигнале e1(всп)(t) (6) изменяют вводимый в вычислительный процесс изменяемый скользящий фазовый угол θ, и при некотором его значении, когда имеет место его практическое равенство с фазовым углом ϕ (11,б) комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника во втором вспомогательном сигнале z2(всп)(t,ϕ,θ(ϕ)) (8) появляются явно выраженные двуполярные «иглообразных» импульсы малой длительности (12), у которых по мере сближения численного значения изменяемого скользящего фазового угла θ и со значением фазового угла ϕ комплексного сопротивления ЛПД амплитуда двуполярных «иглообразных» импульсов уменьшается, при этом их уменьшение ниже заданного уровня или их исчезновения, согласно способу по предлагаемому изобретению, используют для приостановки изменений вводимого в вычислительный процесс изменяемого скользящего фазового угла θ, причем после прекращения изменения скользящего фазового угла θ определяют среднее значение второго вспомогательного сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ(ϕ)) (8). В пределах интервала времени, равном периоду , при этом результат интегрирования принимают за численное значение модуля z комплексного сопротивления ЛПД, т.е. .

На фиг. 1 приведены изображения сигналов, которые получены в результате конкретных вычислительных экспериментов над активно-индуктивным ЛПД с параметрами , где ϕ(z)=60°, при этом: сигнал 1 - первый вспомогательный синусоидальный сигнал e1(всп)(t,θ') (6), амплитуда Um(1) которого в эксперименте условно принята равной Um(1)=1 у.е., однако, в общем случае согласно предлагаемому способу эта амплитуда должна быть линейно связана с амплитудой Um приложенного к ЛПД напряжения u1(t) (1); причем в аргумент функции синуса сигнала e1(всп)(t,θ') (6), как и в прототипе [RU №2534376], вводят дополнительный изменяемый скользящий фазовый угол θ=θ', причем в эксперименте диапазон изменения этого угла принят от 330° до 360°; сигнал 2 - второй синусоидальный сигнал e2(t) (5), амплитуда Im которого в общем случае линейно связана с амплитудой протекающего через ЛПД тока i1(t) (4), но в численном эксперименте значение амплитуды принята равной Im=1; сигнал 3 - второй вспомогательный сигнал z2(всп)(t,ϕ,θ') (8), который, согласно предлагаемому изобретению, получают в результате деления мгновенного значения первого вспомогательного синусоидального сигнала e1(всп)(t,θ') (6) на мгновенное значение второго синусоидального сигнала e2(t) (5), при этом сигнал z2(всп)(t,ϕ,θ') является периодическим, но несинусоидальным, причем частью второго вспомогательного сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ') являются двуполярные импульсы 4 «иглообразной» формы, которые генерируются в моменты времени, когда сигнал 2 (e2(t)) пересекает ось времени t; сигнал 5 отображает изменение во времени значения, которые получены при определенном интегрировании (10) второго вспомогательного сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ') (8) на интервале от времени от to до , при этом в вычислительном эксперименте момент времени to=0 привязан к моменту прохождения второго синусоидального сигнала e2(t) (5) через нулевое значение (сигнал 2), причем на фиг. 1 закон изменения сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ') приведен для трех значений вводимого в вычислительный процесс в выражение (8) дополнительного угла θ=θ', причем на фиг. 1, б приведены взаимные положения сигналов (5), (6) и (8), которые соответствую фазовому углу комплексного сопротивления , т.е ϕ(z)=360°-θ'(ϕ)=360°-300°=60°.

На фиг. 2 приведены изображения сигналов, которые получены в результате вычислительного эксперимента с ЛПД с комплексным активно-емкостным сопротивлением с параметрами , где ϕ(z)=-60°, при этом определению модуля z=1 и фазового угла |ϕ(z)|=θ(ϕ)=60° комплексного сопротивления , соответствует рисунок в на фиг. 2, причем в вычислительном эксперименте запуск начала операции интегрирования осуществлен с отставанием на время to от момента времени, когда мгновенное значение второго синусоидального сигнала e2(t) (5) было равно нулю.

На фиг. 3 приведено подключение к ЛПД входящего в некоторое ВУ ИВБ, при этом ЛПД имеет условный вход УВх, на который через датчик тока (ДТ) подается полярный полюс 1* от источника напряжения u1(t) с частотой , и условный выход УВых, который подключен к неполярному полюсу 0 источника напряжения u1(t), причем ИВБ имеет два входа Вх_1 и Вх_2 и два выхода Вых_1, Вых_2, при этом первый вход Вх_1 ИВБ подключен к условному входу УВх ЛПД, а второй вход Вх_2 ИВБ подключен к выходу линейного ДТ, причем на первый выход Вых_1 ИВБ выводят информацию о численном значении модуля z комплексного сопротивления , а на второй выход Вых_2 блока ИВБ выводят информацию о численном значении фазового угла ϕ этого сопротивления.

На фиг. 4 посредством соответствующим образом соединенных субблоков Сб_1-Сб_8 показана возможная структура приведенного на фиг. 3 ИВБ, которая поясняет возможную последовательность обработки поданных на его входы Вх_1 и Вх_2 соответственно двух электрических сигналов u1(t) и i1(t) по предложенному в изобретении способу получения информации о величине модуля z и фазовом угле ϕ комплексного сопротивления ЛПД, причем структура ИВБ включает несколько соответствующим образом взаимодействующих между собой субблоков, каждый из которых, согласно предлагаемому способу, выполняет конкретные функции и в результате их выполнения на выходах Вых_1 и Вых_2 входящего в структуру некоторого ВУ ИВБ (фиг. 3 и 4) выводят информацию о численных значениях модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления ЛПД, причем как задание уставки по времени to, так и «Внешний пуск» вычислительного процесса в ИВБ может быть организован средствами, входящими ВУ, при этом с первого входа Вх_1 ИВБ (фиг. 4) на вход Вх первого субблока Сб_1 подают сигнал о синусоидальном напряжении u1(t) (1), а на вход Вх второго субблока Сб_2 со второго входа Вх_2 ИВБ подают сигнал о протекающем через ЛПД синусоидальном токе i1(t) (4), при этом второй субблок Сб_2 осуществляет линейное преобразование поданного на его вход Вх синусоидального тока i1(t) (4) в удобный для дальнейшего использования второй синусоидальный сигнал е2(t) (5), который с выхода этого субблока подают на второй вход Вх_2 шестого субблока Сб_6, в то время как первый субблок Сб_1 осуществляет линейное преобразование поданного на его вход Вх синусоидального напряжения u1(t) (1) в удобный для дальнейшего использования первый синусоидальный сигнал е1(t) (2), который с выхода Вых первого субблока Сб_1 подают на первый вход Вх_1 третьего субблока Сб_3 и вход Вх четверого субблока Сб_4, при этом на второй вход Вх_2 третьего субблока Сб_3 с выхода Вых четвертого субблока Сб_4 подают действующее значение U(1) первого синусоидального сигнала е1(t) (2), которое четвертый субблок Сб_4 синтезирует из поданного на его вход Вх с выхода Вых первого субблока Сб_1 первого синусоидального сигнала e1(t) (2), причем на третий вход Вх_3 третьего субблока Сб_3 с первого выхода Вых_1 пятого субблока Сб_5 подают вводимый в вычислительный процесс изменяемый скользящий фазовый угол θ, который является вторым слагаемым в аргументе функции синуса формируемого в третьем субблоке Сб_3 первого вспомогательного синусоидального сигнала е1(всп)(t) (6), в то время как первым слагаемым аргумента синуса этого сигнала является произведение со структурой (6), при этом при формировании пятым субблоком Сб_5 численного значения вводимого в вычислительный процесс дополнительного изменяющегося скользящего фазового угла θ шаг приращения этого угла может быть постоянным или адаптироваться в зависимости от заложенной точности получаемого конечного результата, связанного с поиском как фазового угла ϕ комплексного сопротивления ЛПД, так и его модуля z, причем первый вспомогательный синусоидальный сигнал e1(всп)(t) (6) с выхода третьего субблока Сб_3 подают на первый вход Вх_1 шестого субблока Сб_6, при этом, согласно предлагаемому способу, в шестом субблоке Сб_6 делят первый вспомогательный синусоидальный сигнал e1(всп)(t) (6) на второй синусоидальный сигнал e2(t) (5) и результат деления в виде второго вспомогательного периодического негармонического сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ) (8) подают на выход Вых шестого субблока Сб_6, причем с выхода Вых шестого субблока Сб_6 второй вспомогательный периодический негармонический сигнал z2(всп)(t,ϕ,θ) (8) подают на вход Вх седьмого субблока Сб_7 и на первый вход Вх_1 восьмого субблока Сб_8, при этом седьмой субблок Сб_7 фиксирует наличие во втором вспомогательном периодическом негармоническом сигнале z2(всп)(t,ϕ,θ) (8) двуполярных «иглообразных» импульсов, контролирует снижение их амплитуды ниже заданного уровня (или их исчезновение) и эту информацию об импульсах в форме логического «ДА» выводят на выход Вых седьмого субблока Сб_7, с которого логический сигнал поступает на вход Вх пятого субблока Сб_5 и на второй вход Вх_2 восьмого субблока Сб_8, причем при наличии на втором входе Вх_2 восьмого субблока Сб_8 логического сигнала «ДА» субблок на интервале времени от to до to+T выполняет операцию определенного интегрирования (15) поданного на первый вход Вх_1 этого субблока с выхода шестого субблока Сб_6 второго вспомогательного сигнала z2(всп)(t,ϕ,θ) (8) и результат выполнения восьмым субблоком Сб_8 операции определенного интегрирования в виде численного значения модуля z (15) комплексного сопротивления Z ЛПД подают на выход Вых этого субблока и далее на первый выход Вых_1 ИВБ, при этом момент времени начала интегрирования to может быть привязан, например, к моменту прохождения мгновенного значения второго синусоидального сигнала e2(t) (5) через нулевое значении (см. фиг. 1 и 2) или остановке изменения вводимого в вычислительный процесс угла θ, когда соблюдается условие (12) или (13) Момент времени to может быть задан исходя из особенностей решаемой задачи, причем по логическому сигналу «ДА» на входе Вх пятого субблока Сб_5 на его второй выход Вых_2 выводят численное значение фазового угла ϕ комплексного сопротивления ЛПД, который поступает на второй выход Вых_2 ИВБ.

По предлагаемому изобретению, способ получения параметров входного сопротивления ЛПД, а именно данных о значениях модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления ЛПД, может быть реализован на основе цифровых методов и средств обработки аналоговых сигналов, а также найти применение, например, в цифровом измерительном приборе, осуществляющем соответствующие электротехнические измерения, в устройстве определения расстояния до места короткого замыкания, например, на линии электропередачи, при синтезе измерительных органов релейной защиты с двумя подводимыми электрическими величина, при этом имеется возможность реализовать измерительный орган релейной защиты с функцией определения расстояния до места короткого замыкания на линии электропередачи.

Способ получения параметров входного сопротивления линейного пассивного двухполюсника заключается в том, что из приложенного к линейному пассивному двухполюснику синусоидального напряжения с частотой f формируют синфазный с ним первый синусоидальный сигнал; из протекающего через линейный пассивный двухполюсник синусоидального тока формируют синфазный с этим током второй синусоидальный сигнал; на основе первого синусоидального сигнала формируют первый вспомогательный синусоидальный сигнал, при этом в аргумент функции синуса первого вспомогательного синусоидального сигнала вводят изменяемый скользящий фазовый угол θ, отличающийся тем, что амплитуда первого вспомогательного синусоидального сигнала линейно связана с амплитудой первого синусоидального сигнала, причем мгновенное значение первого вспомогательного синусоидального сигнала делят на мгновенное значение второго синусоидального сигнала и получают периодический несинусоидальный второй вспомогательный сигнал, при этом его мгновенное значение функционально связано как с модулем z комплексного сопротивления Z линейного пассивного двухполюсника, так и со значением вводимого в вычислительный процесс измененяемого скользящего фазового угла θ; причем изменяют величину изменяемого скользящего фазового угла θ, и при условии, когда во втором вспомогательном сигнале появляются явно выраженные двуполярные «иглообразных» импульсы малой длительности, на основе снижения амплитуды этих импульсов ниже заданного значения или их исчезновения прекращают изменение вводимого в вычислительный процесс изменяемого скользящего фазового угла θ; при этом на интервале времени, равном периоду T=l/f, с привлечением процедуры интегрирования вычисляют среднее значение несинусоидального периодического второго вспомогательного сигнала и полученное численное значение считают модулем z комплексного сопротивления Z линейного пассивного двухполюсника, причем численное значение изменяемого скользящего фазового угла θ, при котором вычислен модуль z комплексного сопротивления Z линейного пассивного двухполюсника, считают фазовым углом ϕ этого комплексного сопротивления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам измерительной техники, в частности к первичным преобразователям, и может быть использовано в калориметрии, тензометрии, датчиках силы и давления.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля технологических параметров в производственных процессах. Передатчик (12) температуры процесса выполнен по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры, имеющим множество проводов.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к технике измерения параметров объектов в виде пассивных двухполюсников с сосредоточенными параметрами, имеющих многоэлементную схему замещения.

Изобретение относится к измерению и контролю составляющих полного сопротивления и может быть использовано для измерения напряжения на контактах полюсов и измерения внутреннего сопротивления гальванических элементов, аккумуляторов различных типов и батарей на их основе.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению электрических параметров двухполюсников. Устройство содержит первый блок задания схемы замещения, преобразователь ток-напряжение, масштабный усилитель, аналогово-цифровой преобразователь, блок управления измерением, определитель параметров двухполюсников, эталона, генератор синусоидального напряжения, блок управления по частоте, блок управления режимами, блок коммутации, 4n измерительные клеммы, экранированную кабельную линию связи, блок переключения, блок сравнения, учитывающий блок и ключ.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть, в частности, использовано для измерения приращения сопротивлений удаленных тензорезисторов или терморезисторов в многоканальных измерительных системах, работающих в условиях действия интенсивных промышленных помех.

Изобретение относится к измерительной технике. Особенностью заявленного цифрового способа измерения параметров пьезоэлектрических элементов является то, что импульсный сигнал возбуждения имеет длительность T1=Т0-τ, где τ - длительность паузы между окончанием сигнала с линейной частотной модуляцией и моментом окончания регистрации цифровых сигналов, при этом время регистрации цифровых сигналов равно Т0, определяют частоту резонанса ƒr, частоту антирезонанса ƒa и добротность Q пьезоэлемента, а также значение параллельной емкости С0 из полученного множества значений комплексной проводимости путем его дробно-рациональной аппроксимации частотной зависимостью комплексной проводимости канонической эквивалентной схемы в резонансном промежутке частот.

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.

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников.

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.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено для оперативного получения сведений о грозовой обстановке и интенсивности грозовой деятельности на трассах высоковольтных воздушных линий электропередач (ВЛ). Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи, включающая минимум два регистратора грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен первым входом к первому датчику грозовых перенапряжений, характеризуется тем, что минимум один регистратор содержит второй и последующий входы, соединенные со вторым и последующими датчиками грозовых перенапряжений, подключенными к соответствующим воздушным линиям. Датчики грозовых перенапряжений могут выполняться в виде трансформаторов тока в цепях подключения фильтров присоединения технологической ВЧ-связи к разделительным конденсаторам. Система может дополнительно содержать средство цифровой обработки, связанное информационными каналами с регистраторами. Изобретение может с успехом применяться при производстве систем мониторинга событий, в том числе грозовых разрядов на воздушных линиях электропередач. Технический результат - улучшение массогабаритных характеристик - достигается совмещением функционала нескольких устройств в одном без потери функциональных возможностей. Технический результат - повышение надежности системы - достигается тем, что снижается количество элементов, в частности регистраторов, каждый из которых обладает ненулевой вероятностью выхода из строя, необходимых для контроля нескольких объектов (ВЛ). Технический результат - повышение надежности передачи информации - достигается снижением количества информационных каналов (линий связи) с регистраторами. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах. Сущность: в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания. Затем активные сопротивления лучей схемы замещения формируют по выражениям: индуктивные сопротивления схемы замещения формируют по выражениям: где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е., ΔPкВ-С, ΔPкВ-Н, ΔPкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔPкВ-Н, ΔPкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт, UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В, Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА. Коэффициенты трансформации ветвей среднего и низкого напряжения схемы замещения формируют по выражениям: Технический результат: исключение погрешностей при определении параметров трехлучевой схемы замещения трехобмоточных трансформаторов. 8 табл., 4 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах. Сущность: в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания. Формируют схему замещения треугольник. Определяют активные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник по выражениям: индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник формируют по выражениям: где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е., ΔРкВ-С, ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт, UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В, Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА. Коэффициенты трансформации ветвей схемы замещения определяют по выражениям: Технический результат: исключение методологической погрешности. 3 ил.
Наверх