Цифровой полярно-координатный компенсатор

 

О П ЙC-А..Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтскнк:

Соцналнсткнчвакнх

Рве ублнк (11) 602868

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 160575 (21) 2136923/18-21 с присоединением заявки Ph (23) Приоритет (43) Опубликовано15,0478. Бюллетень Ж14 (51) N. Кл.

01 R 17/06

Г141дйфФтииии1 иВнтВт

6eeen Maaaetpee 666P

11.64ию aseipereaai е еткрита6 (53) УДК621.317.7. .083.5 (088.8) (45) Дата опубликования описания 230378 (72) Т вторьТ

ИЗОбрЕтЕНИя И.П. Белякова, И.JI. Недумова и С.Н. Строкач (71) Заявитель (43) ЦИФРОВОЙ ПОЛЯРНО-КООРДИНАТНЫЙ КОМПЕНСАТОР

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для автоматического измерения модуля (отнощения модулей) и фазы (разности фаз) напряжений пере- 6 менного тока, а также других величин, измененйе значения которых может быть преобразовано в изменение укаэанных параметров или одного из них (напри мер электропроводности, расхода, скорости и т.д.) °

Известен цифровой полярно-координатный компенсатор, содержащий цифроаналоговый преобразователь модуля 16 компенсирующего напряжения,,соединенный через сравнивающее устройство с двумя фаэочувствительными детекторами, к которым подключен блок управления, соединенный с цифроаналоговым преобразователем компенсирующего на,пряжения, и квадратурный фаэорасщепитель (1).

Однако у известного компенсатора ЭЗ недостаточно высокие точность измерения и быстродействие.

Цель изобретения — повыаение точности измерения и быстродействия.

Достигается это тем, что в предлагаемый цифровой полярно-координатный компенсатор введены два цифровых сумматора, реверсивный счетчик, дополнительный квадратурный фазорасщепитель, два линейных цифроаналоговых преобразователя синфаэной и квадратурной составляющих компенсирующего напряжения и суммирующее устройство, при этом питающие входы двух линейных цифроаналоговых пресбраэователей синфазной и квадратурной составляющих компенсирующего напряжения соединены с выходами квадратурного расщепителя, их аналоговые выходы — через суммирующее устройство соединены со входом цифро-аналогового преобразователя модуля компенсирующего напряжения, а управляющие входы — с выходами двух цифровых. сумматоров, вход каждого иэ которых соединен с выходом другого циф:рового сумматора, а управляющие входы цифровых сумматоров соединены с одним из входов блока управления и со входом реверсивного счетчика, причем вход цифроаналогового преобразователя модуля компенсирующего напряжения .соединен с одним из фазочувствнтельных детекторов непосредственно, а с другим — через дополнительный квадратурный расщепитель.

602868

Через блок управления 13 напряжение Q управляет работой цифроанало гового преобразователя 11, изменяя 65

На чертеже приведена схема цифрового полярно-координационного компенсатора.

Конденсатор содержит квадратурный фазорасщепитель 1, два линейных цифроаналоговых преобразователя 2 и 3 синфазной и квадратурной составляющих компенсирующего напряжения, суммирующее устройство 4, два цифровых сумматора 5 и 6 и реверсивньЩ счетчик 7, (0 фазочувствительные детекторы 8 и 9, квадратурный фаэорасщепитель 10, цифроаналоговый преобразователь 11 модуля компенсирующего напряжения, сравнивающее устройство 12 и блок 13 управ« ления.

Работа цифрового полярно-координатного комненсатора осуществляется дискретно во времени за несколько шагов уравновешивания фазы и модуля компенсирующего напряжения.

Каждый шаг уравновешивания происходит следующим образом.

Опорные напряжения () Ж мС и 0 со3 u)t о с выхода. квадратурного Фазорасщейи= теля 1 поступают на входы линейных цифроаналоговых преобразователей 2 и 3, с выхода которых синфазная и квадратурная составляющие компенсирующего напряжения соответственно

U„= U sin со1 ° соь9„ к в а ц1

U9 =Uо easiest ип + .(где Ч вЂ” фаза компенсирующего напряжения) поступают на суммирующее устройство 4.

С выхода суммирующего устройства 4 компенсирующее напряжение U„ =U„„ "09 = UIl sin (Ш + Р ) поступает на вход цифроаналогового преобраэова- 40 теля 11, на опорные входы фаэочувствительных. детекторов 8 и 9, на детектор 8 непосредственно, а на другой детектор 9 через квадратурный фазорасщепитель 10.

С выхода цифроаналогового преобразователя 11 модуля компенсирующего напряжения компенсирующее напряжение Q поступает на сравнивающее устройство 12, куда поступает и измеряемое напряжения Ок=UÄsia(cvt»tÄ), Напряжение некомпенсации ь1) б„— с выхода сравнивающего устрой- ства 12 поступает на сигнальные входы фаэочувствительных детекторов 8 и

9, при этом выходйые напряжения ц 56 и Уф последних являются управляющими напряжениями для компенсации соответственно по модулю и по фазе модуль компенсирующего напряжения по любому известному алгоритму; напряже" ние Уф управляет работой цифровых сумматоров 5 и 6 и соответственно работой цифроаналоговых преобразователей

2 и З,изменяя фазу компенсирующего напряжения б„,при этом код в цифровых сумматорах йзменяется на каждом шаге уравновешивания по следующему итерационному алгоритму

a+i 11 d у II0» 1 Q)

Õ 1 Õ t» Î у +A "и у где где х — код цифрового сумматора 5„ у — код цифрового сумматора 6 I и

YI — номер шага уравновешивания; — мера дискретности фазы (радиан) .

При достаточно малых ЬЧ значениях

Х„ и у приближенно равны к cos df ll) cos Ч .„ д ) у „® s a (h 9 n) = э п „°

Справедливость равенства (5) позволяет использовать линейные аналогоцифровые преобразователи для формиро-. вания фазы компенсирующего напряжения

Ц

Значения P> определяют в радианах с помощью реверсивного счетчика 7, подсчитывающего сумму значения Е выражения (4) эа время поиска фазы.

Использование предлагаемого устрой» ства йоэволяет уменьшить погрешность измерения фазы с 0,5 + 1 до 0,1 и повысить быстродействие его с 5 с до

1-2 с.

Частотный диапазон определяется ши рокополосностью используемых квадратурных. фазорасщепителей. так, при использовании квадратурного фаэорасще» пителя, выполненного, например, в виде скрещенных . М-четырехполюсников компенсатор может обеспечить работоспособность при перекрытии частот — 50.

: Ьерк нюня

Формула изобретения

Цифровой полярно-координатный компенсатор., содержащий цифроаналоговый преобразователь модуля компенсирующего напряжения, соединенный, через сравнивающее устройство с двумя фазочувствк .тельными детекторами„ к которым подключен блок управленйя., соединенный цифроаналоговым преобразователем

602868

СЬставитель Лягни

Релаквор т. Окунева текоелэ,чувак коооеквор н.ковалева

Заказ 1841/41 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

13035с Иобквас X-35с РаУшскан наб.с Да 415

Филиал OIIG Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Компенсирующего напряжения, и квадратур,яый фазорасщепитель, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью повышений точности измерения и быстродействия, Ь него введены два цифровых сумматорй, 5

1 еверсивный счетчик, дополнительный вадратурный фазорасщепитель, два линейных цифроаналоговых преобразователя синфазной и квадратурной составляющих компенсирующего напряжения н суммирую- р щее устройство, при этом питающие входы двух линейных цифроаналоговых преобразователей синфазной и квадратурной составляющих компенсирующего напряжения соединены с выходами квадратурно- 15 го фазорасщепителя, их аналоговые выходы — через суммирующее устройство . соединены со входом цифроаналогового преобразователя модуля компенсирующего напряжения, а управляющие вход с выходами двух цифровых сумматоров, Ьход каждого иэ которых соединен с выходом другого цифрового сумматора, а управляющие входы цифровых сумматоров соединены с одним иэ выходов блока управления и со входом реверсивного счетчика, причем вход цифроаналогового преобразователя модуля компенсирующего напряжения соединен с одним из фаэочувствительных детекторов непосредственно, а с другим — через дополнитвкяъный квадратурный расщепитель.

Ъ точники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 474747, кл. е 01 R 17/20, 02.06.72.