Аналого-цифровой ваттметрвсесоюзная

 

290226

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

МП1 G 01г 21/06

Н 031 13/02

Заявлено 29.Ч11.1969 (№ 1353739/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДЫ 621.317.784(088.8) Опубликовано 22.XI I.1970. Бюллетень ¹ 2 за 1971

Дата опубликования описания 9.!Ч.!971

Авторы изобретения

В. Б. Смолов, Ш. Ю. Исмаилов, Е. А. Чернявский и Д. Д. Доборджгинидзе

Ленинградский электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) Заявитель

АНАЛО ГО-ЦИФРОВОЙ ВАТТМЕТР

Быстродействующий аналого-цифровой ваттметр (5ALIB) предназначен для представления в аналоговой и цифровой форме или для ввода в цифровую вычислительную машину (LIBM) значения активной электрической мощности промышленных и энергетических установок с синусоидальной формой кривых напряжения и тока.

В мощных энергетических установках кривые напряжения и тока имеют обычно синусоидальную форму, Представление значения активной мощности в аналоговой или цифровой форме является актуальной задачей измерительной техники и необходимо для измерения, контроля, регистрации, передачи на расстояние с помощью систем телеизмерения или ввода данных в ЦВМ.

Повышение быстродействия измерителей мощности весьма необходимо для эффективной оценки явлений при аварийных ситуациях и переходных процессах.

Известен аналого-цифровой ваттметр напряжения переменного тока, содержащий преобразователь напряжения постоянного тока B код следящего уравновешивания, программно-распределительное устройство и переключатели.

Предложенное устройство от известного отличается тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит аналоговое запоминающее устройство и цифро-аналоговое множительное устройство, состоящее из регистра и цифро-управляемого делителя напряжения, причем вход преобразователя напряжения в код соединен с общей клеммой одного переключателя, одна клемма которого подключена к источнику измеряемого напряжения, другая клемма соединена с выходом цифроуправляемого делителя напряжения; один вход аналогового запоминающего устройства соединен с

10 источником измеряемого тока, другой вход подключен к выходу триггера преобразователя напряжения в код, выход аналогового запоминающего устройства соединен со входом цифро-управляемого делителя напряжения;

15 дискретный выход преобразователя напряжения в код подключен к общей клемме второго переключателя, одна клемма которого соединена с регистром цифро-аналогового множительного устройства, другая — с выходом все20 го устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого ваттметра; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Она содержит преобразователь 1 напряже25 ния постоянного тока в двоичный код, работающий по принципу «счета» и состоящий из схемы сравнения 2 напряжений, ццфро-управляемого делителя 8 напряжения, двоичного счетчика 4, триггера 5, генератора 6 заполня30 ющпх импульсов, вентиля 7; аналоговое запо290226

60 мппающсс устройство 8, состоящее из запоминающего элемента 9, задср5клшого мулыпвпбратора 10, схемы запрета 11 II вснп(лей 12 и 18. Цифро-аналоговое мнои (г(слш(ое устройство 14, состоящее из цифро-управляемого делителя напряжения 15 и регистра 1б; прогpaiiu(((o-распределительное устройство 17 и переключатели 18 и 19. Входными величинами для схемы БАЦВ являются напряжение U„„„» ток Im cos(p, представляющие собой выборку значений U u i в момент времени, соответствующий Um. Схема автоматизирует алгоритм вычисления мощности напряжения переменногого тока в соотвстстьчш с выражением: (— Ки Imсов((° (lpll (c-5(c (c(5((((((>1 (;Одпр гощ(111 преобразователь, вы(влияющий одновременно роль экстрсматора, начиная с момента (фпГ. 2), (роизводит кодирование максимального значения напряжения Um п прекращает свою работу в момент времени Е3. В это >ке время нач(шается кодирование предварительного зафиксированного значения I„cos(I.

Умножение получсш(ых результатов производится в самой БАЦВ.

Принцип действи51 схемы БЛЦВ состоит в следующем.

В исходном состоянии переключатели 18 и

19 находятся в положении а, вентили 7 и 18 заперты, двоичный счетчик 4 очищен, вследствнс чего эталонное напряжение U„íà выходе б лока 8 равно пулю. В МОМЕНТ,.ПОДЙЧ(1.; ВХОДНЫХ ВЕЛИЧИН Um И

I cos(p срабатывает схема сравнения 2, которая устанавливает триггер 5 в положение «1», в резулыате чего отпирается вентиль 7. При этом происходит заполнение двоичного счетчика, а следовательно, и возрастание U„, íà выходе блока 8.

В точке экстремума напряжения Um при изменении знака производной напряжения сработает схема сравнения 2, при этом триггер 5 закроет вентиль 7, запустит задержанный мультивибратор 10 и, воздействуя на блок 17, установит переключатели 18 и 19 в положеí»е б.

При этом в регистре 1б остается код, соответствующий напря>кен5(ю U в точке экстремума; задержанный мультивибратор 10 запирает вентиль 12 и отпирает вентиль 18, вследствие чего напряжение с запоминающего элемента 9, пропорциональное величине I„, cosy, будет подано па аналоговый вход блока 15, выходное напряжение которого будет иметь значение: U,=U,„ I„,.cos(I(. Этим заканчивается первый такт работы БАЦВ. Во втором такте напряжение Ур, пропорциональное мощности, кодируется посредством ПНК с целью регистрации результата измерения в двоичном коде. При изменении фазы величин К„п

I,cosq> схема БАЦВ может обеспечивать измерение мощности в каждом из полупериодов.

Время задержки блока 10 должно соответствовать максимальному времени, необходимому

; „151 кодиров(lпия п((пряткспия, пропорцпонального величине 1,, сов((1 (при О <(.

Из временной диаграммы, приьеденной на фиг. 2 очевидно, что чем больше ср, тем меньше время хранения. 1Чгксимальное время хранения будет при (сг=0.

Очевидно, что можно обойтись и без запом(шающего устройства, однако при этом будет иметь место допол(штельная погрешность за счет нестабильности тока во время кодирования во втором такте работы БЛЦВ.

Такич образом, за счет использования нового принципа выборки значсн(ш Um Iimсоз(г с помощью ЬАЦВ, в котором IIIIK является фиксатором амплитудного зна(с(шя синусопдального напряжения и реализации цифроапалОГОВОГО умно;кения посредством цифроуправляемого делителя напряжения, можно с помощью предлагаемого устройства предстаp((Tb значение активной мощности в аналоговой или цифровой форме с высокой точностью и с максимальным быстродействием, т. е. в течение одного полупериода кривой тока.

Предлагаемый принцип построения БАЦВ может обеспечивать выдачу результата измерения мощности в каждом из полупериодов одного и того же источника или различных источников в многоканальном режиме с представлением результата как в аналоговой, так и в цифровой форме с погрепшостью не более

O,5%.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой ваттметр напряжения переменного тока, содержащий преобразователь напряжения постоянного тока в код следящего уравновешивания, программно-распределительное устройство и переключатели, отличаюи ийся тсм, что, с целью повышения быстродействия, он содержит аналоговое запоминающее устройство и цифро-аналоговое множительное устройство, состоящее из регистра и цифро-управляемого делителя напряжения, причем вход преобразователя напряжения в код соединен с общей клеммой одного переключателя, одна клемма которого подключена к источнику измеряемого напряжения, другая клемма соединена с выходом цифро-управляемого делителя напряжения, один вход аналогового запоминающего устройства соединен с источником измеряемого тока, другой вход подключен к выходу триггера преобразователя напряжения в код, выход аналогового запомгшающего устройства соединен со входом цифро-управляемого делителя напряжения; дискретный выход преобразователя напряжения в код подключен к общей клемме второго переключателя, одна клемам которого соединена с регистром цифро-аналогового множительного устройства, другая — с выходом всего устройства.

290226

Фиг 1 г 2

Составитель В. Д. Махнанов

Редактор Б. С. Нанкина Техред Л. Я. Левина Корректор Л, Б. Бадылама

Заказ 336/17 Изд. ¹ 197 Тираж 473 Подписное

ЦНИИГ!И Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2