Преобразователь мощности в постоянное напряжение

 

Союз Советских

Ссщиалнстнчесннх

Респубннк

ОПИСАНИЕу41166

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 29.1276 (21) 2435355/18-21 с присоединением заявки М9— (23) Приоритет

Опубликовано 1506.80, Бюллетень 8922

Дата опубликования описания 1506.80 (g)) (л.2

G 01 R 19/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,317.7 (088.8) В.Г.Витковский, Ю.А.Пасынков, И.A.Coáoëåâà и А.А.Чурсин (72) Авторы изобретения

Новосибирский электротехнический институт и Омский завод Электроточприбор (11) Заяви ели (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОЩНОСТИ В ПОСТОЯННОЕ

НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к орласти измерительной техники и может быть использовано для создания аналоговых и цифровых ваттметров активной мощности, Известны преобразователи мощности в постоянное напряжение, содержащие генератор треугольного напряжения, шесть ограничителей, два инвертора, суммирующе-фильтрующий блок (1). Недостатком известного аналога является работа преобразователя с напряженияия, имеющими ограниченный коэффициент амплитуды, Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее генератор треугольного напряжения, выход которого соединен с первыми входами четырех ограничителей (2). Вторые входы первого и второго ограничителя соединены с источником первого перемножаемого сигнала, третий вход второго ограничителя подключен к источнику второго перемножаемого сигнала через первый инвертор, вторые входы третьего и четвер-„ того ограничителей соединены соответ ственно с источником сигнала делителя непосредственно и через второй инвертор, третьи входы 30 первого ограничителя соединены с источником второго перемножаемого сигнала, третьи входы третьего и четвертого ограничителей соединены с выходом суммирующе-усредняющего устройства, выходы всех четырех ограничителей, источники второго перемножаемого сигнала и выход второго инвертора соединены с соответствующими входами суммирующе-усредняющего блока, выход которого является выходом всего устройства. Недостаток прототипа заключается в отсутствии воэможности работы с напряжениями, имеющими большой коэффициент амплитуды.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение воэможности работы преобразователя с электрическими сигналами, имеющими большой коэффициент амплитуды.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий генератор треугольного напряжения, выход которого соединен с первыми входами четырех ограничителей, вторые входы третьего и четвертого ограничителей соединены с источником опорного напряжения непосредственно и через инвертор, третьи входы третьего и четвертого ограничителей соединены

741166 с выходом суммирующе-фильтрующего блока, сЛУжащим выходом преобразова-, теля, выходы всех четырех ограничителей соединены с соответствующими входами суммирующе-фильтрующего блока, введены суммирующий и вычитающий бло ки, два амплитудных детектора, выявитель максимума„ причем входы сумми рующего и вычитающего блоков соединены с шинами сигналов,,пропорциональ )ых току и напряжению, выход суммирующего блока соединен со входом первого амплитудного детектора и вторым входом первого ограничителя, выход вычитающего блока соединен со входом второго амплитудного детектора и вторым вхоДом второго ограничителя, выходы амплитудных детекторов соединены с соответствующими входами выявителя максимума, выход последнего соединен са входом генератора треугольного напряжения.

На чертеже изображена функциональная схема преобразователя активной мощности.

Преобразователь содержит суммирующий 1 и вычитающий 2 блоки, входы которых соединены с источниками сигналов, пропорциональных таку и напряжению, а выходы - с двумя амплитудными детекторами 3 и 4, входы которых подсоединены ко входу выявителя максимума 5, выход которого. связан со входом генератора треугольнога напряжения 6 (ГТН) . Первые входы ограничителей 7-10 соединены с выходом генератора треугольного напряжения, вторые входы первого и второго ограни" чителей 7, 8 соединены соответственна с выходами суммирующего и вычитающего устройства, вторые входы третьего и четвертого ограничителей 9, 10 соединены соответственна с источником опорного сигнала непосредственно и через инвертор 11, третьи входы третьего и четвертого ограничителей

9, 10 связаны с выходом суммирующефильтрующега устройства 12, входы которого соединены с выходами ограничителей 7-10.

Преобразователь работает следующим образом.

Входные сигналы пропорциональны напряжению П и току Uz поступают на сумматор 1 и вычитающее устройство 2. Амплитудные детекторы 3 и 4 выделяют максимальное значение суммы и разности сигналов. Выявитель максимума 6 определяет наибольшее значение амплитуды, которое управляет амн напряжения регенератора треугольного напряжения. При этом обеспечивается зависимость

" Пио, где U „„- максимальное значение выходного напряжения выявите. ля максимума; коэффициент пропорциональности, На вход ограничителя 7 подается сумма входных сигналов U + U u напряжение треугольной формы с ГТН, на входе ограничителя 7 происхофит ограничение отрицательной части суммы этих сигналов относительно нуля. Ограничитель 8 производит ограничение относительно нуля положительной части разности напряжений tJ„ — U„ Ограничитель 9 производит ограничение относительно нуля отрицательной части суммы напряжений выходного сигнала и опорного напряжения Ue,„+ U „ . Ограничитель 10 ограничивает отйосительно нуля положительную часть разности напряженHA U>),»- tJ» °

1$ На выходе суммирующе-усредняющего устройства 12 действует напряжение, равное

О„„.к (-„- )(о„() о„Ям, )р„ц, 2о "м - —, тЬ„) )-u,)Ф -,т ф„(м.()Ф"

4 т фж(оп» Ф 4тА ) л() оп(Ч 4 т ф (1) 0 (t))c(t 4 ЦО N U

25 0в «к (—.) ((J (е)0фб(-- 1(u (t)u, (<))ca где ) — коэффициент передачи суммирующе-усредн яющега устройства, Т вЂ” период напряжений U

Последнее выражение можно переписать

Бщ» Р Б))ьр, Цов

k+ Ад

Выходной сигнал пропорционален

З5 активной мощности ОН tJÎÏ где П„, U„ — действующие значения входных ° сигналов °

4О действующие и амплитудные значеЙия входных сигналов связаны соответственно: Пхпi = k>U„< i U>) kA где kJ), — коэффициент амплитуды.

Для нормальной работы преабразова45 теля необходимо, чтобы выполнялись условия

)(У„(t) + UN () (< А (1)

max (U< (t) — U)) (t) I (< А,„,(2)

В прототипе А„ = const и не зависит от формы входных сигналов, следовательно, условия 1 и 2 ограничивают воэможность работы преобразователя с сигналами сложной формы.

В предлагаемом устройстве условия

1 и 2 выполняются при любой форме сигналов, поэтому предлагаемое устройство может работать практически с сигналами, имеющими любое значение коэффициента амплитуды.

Предлагаемый преобразователь, ра60 батая с сигналами с коэффициентом амплитуды kA = 6, имеет погрешность менее 1%.

Формула изобретения

Преобразователь мощности в посто65 яиное напряжение, содержащий генератор

141166

Составитель Ю.Жулин

Техред Ж. Кастелевич Корректор Е. Папп

Редактор й. Новожилова

Заказ 3196/4 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 треугольного напряжения, выход кото рого соединен с первыми входами четырех ограничителей, вторые входы третьего и четвертого ограничителей соединены с источником опорного напряжения непосредственно и через инвертор, третьи входы третьего и четвертого ограничителей соединены с выходом суммнрующе-фильтрующего блока, служащим выходом преобразователя, выходы всех четырех ограничителей соединены с соответствующими входами суммирующе-фильтрующего блока, о т-, л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона коэффициента амплитуды измеряемых сигналов в область больших значений, в него введены суммирующий и вычитающий блоки, два амплитудных детектора, выявитель максимума, причем входы суммирующего и вычитающего блоков соединены с шинами сигналов, пропорциональных току и напряжению, выход суммирующего блока соединен со входом первого амплитудного детектора и вторым входом первого ограничителя, выход вычитающего блока соединен со входом второго амплитудного детектора и вторым входом второго ограничителя, выходы амплитудных детекторов соединены с соответствующими входами выявителя максимума, выход которого соединен со входом генератора треугольного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кори Г., Кори Г. 9лектрониые аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. Пер. с англ., т. 1, Мир, 1967, с.383.

2. Авторское свидетельство СССР

9525113, М.Кл G 06 G 7/16, 02 ° 12 ° 74 °