Преобразователь коэффициента мощности в код

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 744964

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 11.04.78 (2I ) 2603254/18-21 (53)M. Кл. с присоединением заявки М

Н 03 К 13/02

Гесударстееннмй камитет (23) Приоритет—

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень .% 24 па делам изобретений и открытий (53) УЙ К 681.325. (088.8) Дата опубликования описания 02.07.80 (72) Авторы изобретения

П. П. Першенков, Б. B. Султанов, Э. К. Шахов, и В. М. Шляндин

{71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОЭФФИШ4ЕНТА

МОЩНОСТИ В КОД

Изобретение относится к области ,электроизмерительной техники и может быть использовано дпя цифрового измерения коэффициента мошности.

Известен измеритель коэффициента мошности, основанный на методе сравнения, содержаший усилитель, управляемый выпрямитель, коммутаторы, усилительограничитель, управляемый делитель (УД), избирательный усилитель, индикатор нуля, фазочувствитепьный выпрямитель (ФЧВ), ю генератор частоты коммутации (17.

Недостатком данного измерителя является то, что он не автоматический.

Для автоматизации измерения к выходу ФЧВ-9 необходимо подключить реверсивный двигатель, кинематически связанный с реохордом УД. Наличие в схеме прибора двигателя и контактного реохорда приводит к усложнению структуры, снижению точности и надежности.

Известен также преобразователь коэффициента мошности в код, содержащий коммутатор, усилитель-ограничитель, 2 интегрируюший преобразователь напряжения в интервал времени, блок управления, ключи, реверсивный счетчик (РСЧ), генератор опорной частоты, делитель частоты, счетчик, преобразователь кода в частоту. (ПКЧ) (27.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, так как цикл преобразования состоит из трех тактов.

Кроме того, в преобразователь входят такие устройства, как ПКЧ и РСЧ, которые значительно усложняют структуру преобразователя.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь содержаший коммутатор, усилитель-ограничи- . тель, интегрируюший преобразователь напряжения в интервал времени (ИПНВ), генератор опорной частоты, ключ, счет чик и блок управления, причем входы коммутатора подключены к входным клеммам устройства, один из входов

3 144Ì связан с входом ИПНВ, выход коммутатора соединен с входом усилителя-ограничителя, выход которого подключен к тактовому входу ИПНВ, выход ИПНВ соединен с входом блока управления, 5 один из выходов блока управления соединен с управляюшим входом ключа, выход ключа соединен с входом счетчика, введены, с целью повышения быстродействия преобразователь код-напряжение, ре- 10 гистр и устройство переписи, причем сигнальный вход ключа соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход счетчика соединен с сигнальным входом схемы переписи и выходной ши- 15 ной устройства, управляюший вход счетчика соединен с вторым выходом блока управления, выход схемы переписи соединен с входом регистра, выход которого соединен с входом преобразователя код- 20 напряжение, а второй вход ИПНВ соединен с выходом преобразователя код-напряжение, управляюшие входы схемы переписи и регистра соединены с третьим и четвертым выходами блока управления, 25 соответственно, пятый выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя, 30

Она содержит коммутатор 1, усилитель-ограничитель (УО) 2, ИПНВ 3, блок

4 управления (БУ) ключ 5, счетчик 6, генератор 7 опорной частоты, схему 8 переписи, регистр 9, преобразователь 10 35 код-напряжение (ПКН) .

Преобразователь коэффициента мошности в код содержит коммутатор 1, входы которого подключены к входным клеммам устройства, один из входов связан с

40 входом HIIHB 3, выход коммутатора 1 соединен с входом усилителя-ограничителя 2, выход которого подключен к так товому входу ИПНВ 3, выход ИПНВ 3

45 соединен с входом блока 4 управления; один из выходов блока 4 управления соединен с управляюшим входом счетчика 6, выход ключа 5 соединен с выходом генератора 7 опорной частоты, а выход счетчика 6 — с сигнальным входом схемы

8 переписи и выходной шиной устройства, управляюший вход счетчика 6 соединен с вторым выходом блока 4 управления выход схемы 8 переписи соединен с вхо55 дом регистра 9, выход которого соединен с входом преобразователя код-напряжени е 10, а второй вход И ПН В 3 с оединен с выходом преобразователя код-на4 4. пряжение 10, управляюшие входы схемы

8 переписи и регистра 9 соединены с третьим. и четв е ртым выходами блока 4, управления соответственно, пятый выход блока 4 управления соединен с управлявшим входом коммутатора 1.

Цикл работы преобразователя состоит из двух тактов.

Перед началом работы по команде с

БУ 4 происходит установка счетчика 6 в нуль, а в регистр 9 записывается такое число о<, при котором выходное напряжение ПКН равно номинальному значению образцового напряжения ИПНВ, О./ ПКн 4 1 (1) где 0K — коэффициент преобразования

ПКН.

Длительность каждого из тактов определяется обшим временем преобразования

ИПНВ, которое, в свою очередь, зависит от периода сигнала, подаваемого на вход

УО 2. Выходной сигнал с УО 2 задает время интегрирования ИПНВ. Функция преобразования ИПНВ в обшем случае имеет вид 7

ИПНЫ

О о где К вЂ” коэффициент преобразования

ИПНВ;

7 — выходной информативный ин П В тервал ИПНВ.

В первом такте по команде с БУ 4 коммутатор подключает к входу УО 2 напряжение U-, (t) = U S in <, и интегрирование осушествляется в течение полупериода этого сигнала (T = — )

Т

2 т.е. синфазно с полупериодом интегрируемого сигнала - (t) . Выходной интервал времени ИПНВ определяется в этом случае .как

7„ (2) ипнв U

Этот интервал времени измеряется счетно-импульсным методом путем заполнения счетчика 6 через открытый (по команде с E Y 4) ключ 5 импульсами генератора 7 опорной частоты с частотой f . Поокончанииинтервала ТИПИВ4 в счетчике фиксируется число

Т уу. = Н 7т / ИПНВ " О Црр сР (3)

Перед началом второго такта по команде с БУ 4 осушествляется перепись через схему 8 переписи числа IV>,,в регистр 9 и сброс счетчика 6 в нуль.

744964

Код с выхода регистра 9 подается на ПКН 10, при этом на его выходе устанавливается опорное напряжение

= К Л/ = К„„V ерша()

7и

Во втором такте по команде с БУ 4 коммутатор подключает к входу УО 2 напряжение U„(t ) — Ют 5 (),т., интегрирование напряжения V ® = u «„ t осуществляется за полупериод напряжения Цу ($) °

Выходной информативный интервал времени ИПНВ в этом случае определяется выражением (5) и р cä г О2

20 или с учетом (4) и (1) получаем (6) о (7ипнв

2 g

Данный интервал ипнв также изменпнв ряется счетно-импульсным методом путем заполнения счетчика 6 через открытый ключ 5 импульсами 1 . В результате . о 30 в счетчике 6 фиксируется число. (7)

Л Ф„cog Р

Таким образом, по оокончании второго З5 такта на выходе счетчика будет код, линейно связанный (7) с коэффициентом мощности соя Р

Как видно, весь цикл преобразования состоит из двух тактов в отличие от 40 известного устройства, цикл работы которого состоит из трех тактов, следовательно, предлагаемый преобразователь обладает более высоким быстродействием.

Кроме того, в предлагаемом устройст- 5 ве отсутствуют реверсивный счетчик и преобразователь код-частота, которые усложняют структуру прибора. Введенный ПКН не усложняет структуру преобразователя, так как от него не требуется у> высокой точности, и он может быть

„выполнен по самой простой схеме.

Формула изобретения

Преобразователь коэффициента мощности в код, содержащий коммутатор, усилитель-ограничитель, интегрирующий преобразователь напряжения в интервал времени, генератор опорной частоты, ключ, счетчик и блок управления, причем входы коммутатора подключены к входным клеммам устройства, один из входов связан с входом интегрирующего преобразователя напряжения в интервал времени, выход коммутатора соединен с входом усилителя-ограничителя, выход которого подключен к тактовому входу интегрирующего преобразователя напряжения в интервал времени, выход интегрирующего преобразователя напряжения в интервал -Времени соединен с входом блока управления, один из выходом блока управления соединен с управляющим входом ключа, выход ключа соединен с входом счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены преобразователь код-напряжение, регистр, схема переписи, причем сигнальный вход ключа соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход счетчика соединен с сигнальным входом схемы переписи и выходной шиной устройства, управляющий вход счетчика соединен с вторым выходом блока управления, выход схемы переписи соединен с входом регистра, выход которого соединен с входом преобразователя код-напря жение, а второй вход интегрирующего преобразователя напряжения в интервал воемени соединен с выходомпуеобразователя код-напряжение, управляющие входы схемы переписи и регистра соединецыс третьим и четвертым выходами блока управления, соответственно, пятый выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орнатский П. П. и др. Измерительные приборы периодического сравнения.

М., "Энергия, 1975, рис. 5-5.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2404538, кл. (т 01 Я 21/00, .1977.

Составитель А. Кузнецов

Редактор С. Тимохина Техред Я. Бирчак Корректор Е. Папп

Заказ 383 1/2 1 Тираж 995 Подписное

UHHHHH 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