Цифровой амперметр

Авторы патента:

G01R19/25 - с использованием цифровой измерительной техники (приборы для представления измеряемых электрических переменных величин в цифровой форме G01R 13/02)

Владельцы патента RU 2757710:

Русскин Алексей Витальевич (RU)

Изобретение относится к приборам измерения действующего значения силы переменного электрического тока. Сущность: амперметр содержит корпус, выполненный в виде электрической розетки с гнездом для приема электрического штепселя. В корпус установлен измерительный трансформатор тока, выход которого через нагрузочный резистор соединен с входом микроконтроллера. Микроконтроллер выполнен с возможностями регистрации значений силы измеряемого тока с частотой не менее 2000 Гц, периодического вычисления среднеквадратичного значения последовательности значений напряжения на нагрузочном резисторе с преобразованием ее в цифровой сигнал и формирования пакета цифровых данных. Микроконтроллер соединен с приемопередающим блоком. Корпус оборудован меткой радиочастотной идентификации и разъемом для подключения к Интернету. Технический результат: повышение точности измерения значений силы потребляемого переменного тока промышленной частоты. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к приборам измерения действующего значения силы переменного электрического тока.

Из уровня техники известен цифровой датчик переменного тока (патент РФ № 166723), содержащий измерительный трансформатор тока, подключенный к аналого-цифровому преобразователю, контроллер и блок интерфейса. Недостатком этого технического решения является то, что кодирование напряжения на резисторе нагрузки, через который протекает ток вторичной обмотки измерительного трансформатора, выполняется по командам контроллера не более 1 Гц.

Технической задачей заявляемого технического решения является арсенала устройств измерения действующего значения силы переменного электрического тока для контроля состояния промышленного оборудования.

Амперметр содержит корпус, выполненный в виде электрической розетки с гнездом для приема электрического штепселя, в корпусе установлен измерительный трансформатор тока, выход которого через нагрузочный резистор соединен с входом микроконтроллера, выполненного с возможностями аналого-цифрового преобразования сигнала с нагрузочного резистора в цифровой сигнал, регистрации значений силы измеряемого тока с частотой не менее 2000 Гц, периодического вычисления среднеквадратичного значения последовательности значений силы тока и формирования пакета цифровых данных, соединенного с приемо-передающим блоком, причем корпус оборудован меткой радиочастотной идентификации и разъемом для подключения к Интернету.

Нагрузочный резистор, как правило, обеспечивает погрешность сопротивления не более 1 процента.

Техническим результатом, достигаемым совокупностью признаков заявляемого технического решения, является повышение точности измерения значений силы потребляемого переменного тока промышленной частоты.

Функционирование заявляемого устройства заключается в следующем.

Измерение силы потребляемого промышленным оборудованием переменного тока осуществляется с использованием измерительного трансформатора тока, который выполняет преобразование переменного электрического тока промышленной частоты 50 Гц, напряжением 220 В в переменный электрический ток с коэффициентом трансформации 1000/1.

Первичной обмоткой трансформаторного датчика тока является контактный провод, соединяющий источник переменного электрического тока промышленной частоты и электродвигатель швейной машины. Применением трансформаторного датчика тока обеспечивается гальваническая развязка цепи, ток в которой подлежит измерению, и внутренних электрических цепей устройства измерения переменного тока. Под действием электрического тока, проходящего по контактному проводу, расположенному в отверстии датчика тока, в обмотке датчика возникает электрический ток, который подается на резистор сопротивлением 100 Ом (для уменьшения разброса значений напряжения на резисторе погрешность сопротивления резистора должна быть, как правило, не более 1 процента от номинала).

Электрический сигнал с резистора поступает на вход АЦП микроконтроллера, в котором выполняется преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал.

Значения силы потребляемого тока регистрируются микроконтроллером с частотой не менее 2000 Гц. Через каждый априорно заданный интервал (длительность которого составляет, как правило, 100 миллисекунд) микроконтроллер выполняет вычисление среднеквадратичного значения 200 последовательно измеренных значений силы потребляемого тока.

С априорно заданной частотой (как правило, 1 Гц) микроконтроллер выполняет формирование пакета данных, который содержит информацию, идентифицирующую микроконтроллер, и набор значений силы потребляемого тока (число значений в наборе задается априорно).

Сформированные пакеты данных по беспроводному и проводному интерфейсу через приемо-передающий блок передаются для дальнейшей обработки на внешние устройства (в том числе, через разъем для подключения к Интернету), осуществляющие контроль состояния промышленного оборудования.

Наличие в корпусе устройства метки радиочастотной идентификации обеспечивает возможность быстрого поиска устройства в производственных помещениях большого объема, в которых имеется большое число промышленного оборудования.

Достигаемый технический результат заключается в повышении точности измерения значений силы потребляемого переменного тока промышленной частоты за счет высокой частоты регистрации значений измеряемого тока (2000 раз в секунду), вычисления среднеквадратичного значения измеряемого тока на больших интервалах измерения (200 измерений за 100 миллисекунд), а также преобразования аналогового сигнала в виде электрического напряжения в цифровой сигнал разрядностью 12 бит.

1. Амперметр, содержащий корпус, выполненный в виде электрической розетки с гнездом для приема электрического штепселя, в корпусе установлен измерительный трансформатор тока, выход которого через нагрузочный резистор соединен с входом микроконтроллера, выполненного с возможностями аналого-цифрового преобразования сигнала с нагрузочного резистора в цифровой сигнал, регистрации значений силы измеряемого тока с частотой не менее 2000 Гц, периодического вычисления среднеквадратичного значения последовательности значений силы тока и формирования пакета цифровых данных, соединенного с приемо-передающим блоком, причем корпус оборудован меткой радиочастотной идентификации и разъемом для подключения к Интернету.

2. Амперметр по п. 1, отличающийся тем, что нагрузочный резистор выполнен с погрешностью сопротивления не более 1 процента.

Настоящее изобретение относится к системам для обнаружения неисправностей в электрических сетях. Техническим результатом является обеспечение возможности измерения различных электрических параметров и возможности определения неисправности на их основе.

Способ и система динамического обнаружения неисправностей в электрической сети // 2741281

Способ визуального контроля уровней группы синусоидальных сигналов различных частот // 2726385

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при построении средств контроля в реальном масштабе времени уровней группы синусоидальных сигналов различных частот. Предложен способ визуального контроля уровней группы синусоидальных сигналов различных частот.

Устройство для измерения электрической мощности, потребленной рельсовым транспортным средством из высоковольтной линии электропитания // 2711730

Предлагается устройство (1) для измерения электрической мощности, потребленной рельсовым транспортным средством из высоковольтной линии электропитания. Устройство включает токовый датчик (5-7), соединенный с указанной линией (L) электропитания, резистивный делитель (23) напряжения, подсоединенный между линией (L) электропитания и электрическим выводом (22; 32c) заземления, первые обрабатывающие устройства (9-13), соединенные с токовым датчиком (5-7) и выполненные с возможностью генерирования сигналов или данных, отражающих интенсивность тока, потребленного из линии (L) электропитания, и вторые обрабатывающие устройства (41-45), соединенные с выходом (28) делителя (23) напряжения и выполненные с возможностью генерирования сигналов или данных, отражающих напряжение линии (L) электропитания.

Способ и система привязанных маршрутизаторов // 2706009

Изобретение относится к области электротехники, в частности беспроводной связи, электрической сети и электрораспределительным сетям. Технический результат заключается в обеспечении эффективного покрытия беспроводной связи и/или дистанционной регистрации.

Способ и система привязанных маршрутизаторов // 2706009

Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации // 2702914

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к цифровым приборам измерения переменного и постоянного напряжения, преимущественно в электроэнергетических сетях 6 (10) кВ и выше. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и точности измерений за счет исключения сложности в настройке датчика напряжения, в состав которого входит передающий и приемный датчики, за счет исключения нелинейной зависимости выходных характеристик.

Устройство для измерения электрических величин и способ измерения электрических величин // 2697483

Изобретение относится к измерению электрических величин. Способ (200) содержит этапы, на которых: подсоединяют измерительное устройство (8) к электрической цепи (1); передают сигнал (S1) синхронизации в направлении измерительного устройства (8); принимают сигнал (S1) синхронизации в измерительном устройстве (8); измеряют с помощью измерительного устройства электрическую величину (I(t)), связанную с упомянутой электрической цепью (1), и обеспечивают соответствующие коэффициенты преобразования Фурье, производят оценку значения (∆1) запаздывания, которое зависит от смещения по времени между моментом (Tsti) измерения, связанным с мерой электрической величины, и моментом (Trx) приема сигнала (S1) синхронизации в измерительном устройстве (8); обрабатывают коэффициенты преобразования Фурье и значения (Δ1) запаздывания и обеспечивают сдвинутые по времени коэффициенты преобразования Фурье, представляющие первую синхронизированную измеренную электрическую величину.

Испытательное устройство и способ подготовки испытания блока управления переключающего устройства распределительного устройства // 2696130

Изобретение относится к испытательным установкам электрооборудования. Испытательное устройство и соединенный с ним адаптерный кабель для блока управления переключающего устройства распределительного устройства имеет некоторое число сигнальных входов и выходов и через адаптерный кабель может соединяться с блоком управления.

Система и способ для мониторинга и управления электрическими устройствами // 2693012

Использование: в области электротехники для мониторинга и управления электрическими устройствами. Технический результат – возможность мониторинга и управления электрическими устройствами при соединении их между собой одним кабелем.