Аналого-цифровой преобразователь активной мощности

 

О Л И C А Н И Е 1н1 420И4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.06.72 (21) 1800858/26-9 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03,74. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.08.74 (51) М. Кл. H 03k 13/02

G 01г 21/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений

ы открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Бахмутский, В. Н. Пантелеев, А. Г. Рыжевский и О. И. Чайковский

Львовский завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к технике преобразования аналоговых величин в цифровые коды.

Известны аналого-цифровые преобразователи активной мощности с промежуточным преобразованием в частоту, содержащие последовательно соединенные фазоинвертор, переключатель, сумматор, интегратор, устройство сравнения, реверсивный счетчик со схемой совпадения на входе, формирователь опорного напряжения, соединенный управляющим входом с выходом устройства сравнения, и селектор периода измеряемого напряжения, выход которого соединен с управляющими входами переключателя и реверсивного счетчика.

Недостатки подобных преобразователей состоят в том, что входящие в их состав квадрирующие устройства имеют низку:о точность и обладают значительной инертностью, кроме того, в них используются высокочувствительные измерительные усилители постоянного тока с малым дрейфом нуля.

С целью повышения точности и быстродействия в предлагаемом преобразователе выход формирователя опорного напряжения соединен с одним из входов сравнивающего устройства, сумматора и схемы совпадения.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное напряжение UI, пропорциональное напряжению исследуемой цепи, поступает на селектор 1 периода и фазоипвертор 2. С прямого и инверсного выходов фазоинвертора напряжения подаются на электронньш переключатель 3, управляемый селектором периода.

С выхода переключателя сигнал поступает на вход инвертирующего сумматора 4, на второй его вход подается входное напряжение Uz, 10 пропорциональное току в исследуемой цепи, а на третий вход — — прямоугольное разнополярное напряжение ) Uo(= Ui+U ) с выхода формирователя 5 опорного напряжения. Выходное напряжение сумматора поступает на

15 интегратор 6.

Допустим, что в одном нз периодов напряжение с выхода переключателя сдвинуто по фазе на 180 относительно U . Тогда напряжение на выходе сумматора равно

20 (U21 Г-/11 — - 0), где Uj;, U; — мгновенные значения напряжений U> и U в некоторый момент времени.

При этом напряжение на выходе интегратора изменяется по закону

U„= К„х

x (U, U, + U,) t, 30 где К,, — постоянная интегратора. Для мо420114 откуда

10 т. е. где К= ", а 2

Р =-, U„U„,„

25 причем U2 пропорционально току в исследуемой цепи.

Зо и содержащий информацию о мощности за время Г1+4. Количество импульсов Ni, поступающих на реверсивный счетчик за период напряжения, равно п п = KH r, fl = K» r, Х

i 1 1=1

2 2 2 0 U21 + 2 аФп Ull

7

4U0 где и — количество сравнений за период выходного напряжения интегратора с — Uo. 45 мента равенства выходного напряжения интегратора с напряжением +U0 получим

К„(Уа1 — U„+U,) 1, = 2UÄ

1 2UO

Usi — Uli+ о

Импульс с выхода устройства сравнения 7 поступает на управляющий вход формирователя

5 опорного напряжения, на выходе которого появляется напряжение — U0. С этого момента напряжение на выходе интегратора уменьшается от +U0 до — U0 за отрезок времени 12, длительность которого определяется из и (U21 Uö о) а — 2 7о у 1 2Ио

Ки о+ п — а

В момент 4 выходной импульс устройства управления через схему совпадения 8, открывающуюся при совпадении отрицательных напряжений, проходит на реверсивный счетчик

9, работающий в данном такте на сложение.

Режим работы счетчика определяет селектор периода. Сумма интервалов 4+4 есть период мгновенной частоты /;, равной 0 — (а/ — Uli)

fl — и

4U2

В следующем периоде с выхода переключателя на сумматор поступает напряжение

У +U2, а реверсивный счетчик переключается в режим вычитания; в остальном процессы протекают аналогично. Количество импульсов, поступающих в счетчик за второй период, равно

>а = К»g fl =- K>Q Х

i-1 i=1

Up — Ь 2; — 2ИпБи — 011

2 2 2

Х

4Up

По истечении двух периодов в счетчике накапливается импульсов и

N у у у Q " "=Kp

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь активной мощности, содержащий последовательно соединенные фазоинвертор, переключатель, сумматор, интегратор, устройство сравнения, реверсивный счетчик со схемой совпадения на входе, а также формирователь опорного напряжения, соединенный управляющим входом с выходом устройства сравнения, и селектор периода измеряемого напряжения, выход которого соединен с управляющими входами переключателя и реверсивного счетчика, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, выход формирователя опорного напряжения соединен с одним из входов сравнивающего устройства, сумматора и схемы совпадения.

420114

Составитель И. Вабанов

Редактор Т. Морозова

Техред Л. Богданова

Корректор Т. Добровольская

Заказ 1908/10 Изд. № 1394 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, 7У,-35, Раугпская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2