Устройство для раздельного измерения параметров комплексных величин

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>779890 (61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 07 ° 12 ° 78(23)2693821/18-21 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет—

Опубликовано 151180. Бюллетень Мо 42 (51)М Клз

6 01 и 17/06

Государственный коинтет

СССР по деваи изобретений н открытий (53) УДК 621.317.7. .0.835(088.8) Дата опубликования описания „181180

Е.E.Äîáðîâ, В.Н.Чорноус, Г.И.Шаронов и Г.A.Øòàìáåðãåð (72) Авторы изобретения

Ивано-франковский институт нефти и газа (71) Заявитель,1. ., (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО. ИЗМЕРЕНЙГ

IIAPANETPOB КОМПЛЕКСНЫХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и можез! быть использовано для раздельного измерения параметров комплексных величин, например, при измерении па- S раметров электрических цепей.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для раздельного измерения параметров комплексных величин, содержащее гене- ®О ратор синусоидального напряжения, формирователь импульсов, электронный ключ, нуль-орган, первичный измерительный преобразователь, генератор импульсов образцовой частоты, коль- 15 цевой:.. счетчик импульсов, цифровой индикатор и генератор компенсирующе-. го напряжения (1). Недостаток этого устройства — низкое быстродействие.

Цель изобретения — увеличение Щ быстродействия..

Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее генератор синусоидального напряжения, один из выходов которого через фор- 25 мирователь импульсов соединен с первым входом первого электронного клю-. ча, второй вход которого соединен с выходом, первого нуль-органа, первый ,вход которого соединен с выходом 3Q первичного измерительного преобразо-; вателя, вход которого соединен со вторым выходом генератора синусоидального напряжения, генератор импульсов образцовой частоты, выход которого соединен с третьим входом первого электронного ключа, выход которого соединен со входом кольцевого счетчика импульсов, первый выход которого соединен с цифровым индикатором,а второй выход — co входом генератора компенсирующего напряжения, выход которого соединен со вторым входом первого нуль-органа, введены второй и третий электронные ключи, второй нуль-орган и блок запоминания, причем первый вход второго электронного ключа соединен с выходом первичного измерительного преобразователя, второй вход — со вторым выходом кольцевого счетчика импульсов, а выход — с первым входом блока запоминания, второй вход которого соединен с выходом второго нульоргана, первый вход которого соеди нен- с выходом генератора компенсирующего напряжения, а второй входс выходом блока запоминания, со вторым входом которого соединен первый вход третьего электронного ключа, г

779890 второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, тре,тий вход — с выходом генератора импульсов образцовой частоты, а выход со входом кольцевого счетчика импульсов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, первичный измерительный преобразователь 2, формирователь 3 импульсов, электронные ключи 4,5 и б, генератор 7 импульсов образцовой частоты, кольцевой счетчик 8 импульсов, генератор

9 компенсирующего напряжения, нульорганы 10 и 11, блок 12 запоминания и цифровой индикатор 13.

На временных диаграммах (фиг.2) изображен график процесса компенсации, где о — напряжение генерато-. ра 1 синусоидального напряжения;О выходное напряжение первичного измерительного преобразователя 2, содержащее синфазную составляющую 4z совпадающую по фазе с U, и квадратурную составляющую М, ч„ — линейно нарастающее компенсирующее напряжение с выхода генератора 9 компенсирующего напряжения;Ud> — выходное напряжение блока 12 запоминания;

Uф — последовательность коротких импульсов на выходе формирователя 3 импульсов, U, — последовательность импульсов на выходе нуль-органа 10;

Uqp qq — последовательность импульсов на выходе нуль-органа 11;О ц последовательность импульсов на выходе кольцевого счетчика 8 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение U0 с выхода генератора 1 синусоидального напряжения подается на входы первичного измерительного преобразователя 2 и формирователя 3 импульсов. При этом на выходе первичного измерительного преобразователя 2 создается напряжение U,,синфазная О с составляющая

- которого содержит информацию об измеряемом параметре и подлежит измерению. На выходе формирователя 3 импульсов образуется последовательность коротких импульсов Оф, соответствующих моментам перехода напряжения Uo через нулевое значение.

Первый импульс в момент со с выхода формирователя 3 импульсов открывает электронные ключи 4 и 5.

При этом импульсы от генератора 7 импульсов образцовой частоты поступают на кольцевой счетчик 8 импульсов.

Частота следования импульсов генератора 7 импульсов образцовой частоты

60 б5

Второй импульс последовательности

О ф с выхода формирователя 3 им пульсов в момент с снова откры4 вает электронные ключи 4 и 5, через которые импульсы от генератора 7 импульсов образцовой частоты поступают на кольцевой счетчик 8 импульсов. На выходе последнего в момент

t< появится импульс, соответствующий полному заполнению кольцевого счетчика 8 импульсов. Как и в первом и емкость кольцевого счетчика 8 импульсов выбираются из условия заполнения последнего через интервал времени T )4, где Т вЂ” период синусоидального напряжения Uc, .Выходной импульс кольцевого счетчика 8 импульсов в момент с4, соответствующий моменту его заполнения, запускает генератор 9 компенсирующего напряжения, возвращает кольцевой счетчик 8 импульсов в исходное состояние и передним фронтом открывает электронный ключ б, после чего вновь с начинается заполнение кольцевого счетчика 8 импульсов импульсами генератора 7 импульсов образцовой

13 частоты. При этом напряжение на выходе блока 12 запоминания становится равным амплитудному значению синфазной составляющей U напряжения

U . Задний фронт импульса с выхода р0 кольцевого счетчика 8 импульсов закрывает электронный ключ 6. Линейно-нарастающее напряжение U генератора 9 компенсирующего найряжения сравнивается с выходными напряжениями U первичного измерительного преобразователя 2 и U блока 12 запоминания с помощью нуль-органов

10 и 11 соответственно. В моменты

t> и t> равенства этих напряжений

I (точка а и а ) нуль-органы 10 и 11 вырабатывают импульсы, которые закрывают электронные ключи 4 и 5.

Кроме того, импульс с вЫхода нульоргана 11, возвращает блок 12 запоминания в первоначальное, нулевое

З5 состояние. Число импульсов, записанное кольцевым счетчиком 8 импульсов от момента начала развертки до момента с равенства U <, и О, (точка а) будет однозначно опреде4g лять амплитуду синфазной составляющей ОС напряжения U,,т.е. измеряемый параметр. Однако, вследствие сравнительно большой погрешности запоминания напряжения О,г бло-ком 12 запоминания и изменен и напряжения Ug < за время развертки, компенсация, т.е. равенство О„„ и

О 4,наступит несколько раньше (точка а"). Тогда реальное число импульсов, записанное кольцевым счетчиком 8 импульсов от момента до момента t g определяет рассогласование, возникшее после первого цикла компенсации.

779890!

60 цикле, этот импульс запускает генера гор 9 компенсирующего напряжения, возвращает кольцевой счетчик 8 импульсов в исходное состояние и передним фронтом открывает электронный ключ б, после чего вновь начинается заполнение кольцевого счетчика 8 импульсов импульсами генератора 7 импульсов образцовой частоты.

Задний фронт импульса с выхода кольцевого счетчика 8 импульсов, закрывает электронный ключ б. Очевидно, во втором цикле компенсации момент начала развертки t сдвинут относительно момента t> влево на величину. рассогласования, возникшего после первого цикла компенсации (интервал сл -t+ равен интервалу t -с). При равенстве линейно-нарастающего напряжения 0 „, с напряжениями 04. и 0 в момент t и t< вторые импульсы с выходов нуль-органов 10 и 11 закрывают электронные ключи 4 и 5. Однако . в этом случае вначале появится импульс с выхода нуль-органа 11 (момент q),который закроет электронный ключ 5, а потом — импульс- с нульоргана 10 (момент ),который закроет электронный ключ 4, и тем самым рекратит прохождение импульсов генератора 7 импульсов образцовой частоты на кольцевой счетчик 8 импульсов.

Смена первоочередности импульсов с выхода нуль-органов 10 и 11 во вто ром цикле по сравнению с первым стала возможной благодаря тому, что на блоке 12 запоминания образовалось меньшее по величине напряжение

06Ъ2 чем напряжение 063л Также как и в первом цикле второй импульс с выхода нуль-органа 11 возвращает блок 12 запоминания в первоначальное, нулевое состояние.

В третьем цикле компенсации ,момент 1 начала развертки на пряжения U Ä скажется сдвинутым ,относительно момента t < на интер вал времени, равный сумме пер.вого (интервал t<-t ) и второго (интервал tz -t<) рассогласований.

Процесс уравновешивания продолжается до тех пор, пока равенство напряжения U и компенсирующего напряжения U< не будет наступать точно в момент перехода через нулевое значение квадратурной составляющей U < . Тогда время е» от начала развертки компенсирующего напря)хения до момента компенсации с напря)хением 0 с выхода первичного изме" рительного преобразователя 2 будет прямо пропорционально амплитуде синфазной составляющей U, т.е. измеряемому параметру.

В частном случае (фиг.2) процесс уравновешивания заканчивается за

5О три цикла компенсации. Очевидно, в четвертом и последующих циклах число импульсов, фиксируемое кольцевым счетчиком 8 импульсов в моменты наступления компенсации и пропорциональное времени 1», не будет изменяться. Периодическое воспроизведение этого числа цифровым индикатором

1 3 позволит получить отсчет измеряе мой величины.

Формула изобретения

Устройство для раздельного измерения параметров комплексных величин, содержащее генератор синусоидального напряжения, один из выходов которого через формирователь импульсов соединен с.первым входом первого электронного ключа, второй вход которого соединен с выходом первого нуль-органа, первый вход которого соединен с выходом первичного измерительного преобразователя, вход которого соединен со вторым выходом генератора синусоидального напряжения, генератор импульсов образцовой частоты, выход которого соединен с третьим входом первого электронного ключа, выход которого соединен со входом кольцевого счетчика импульсов, первый выход которого соединен с цифровым индикатором, а второй выход — co входом генератора компенсирующего напряжения, выход которого соединен со вторым входом первого нуль-органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены второй и третий электронные ключи, второй нуль-орган и блок запоминания, причем первый вход второго электронного ключа соединен с выходом первичного измерительного преобразователя, второй вход - со вторым выходом кольцевого счетчика импульсов, а выход — с первым входом блока запоминания, второй вход которого соединен с выходогл второго нуль-органа, первый вход которого соединен с выходом генератора компенсирующего напряжения, а второй вход — с выходом блока запоминания, со вторым входом которого соединен первый вход третьего электронного ключа, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, третий вход - c выходом генератора импульсов образцовой частоты, а выход - со входом кольцевого счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Р 521522, кл. G 01 R 17/06,, от 18.03.75.

Фл z

Составитель t3.Êàðååâ

Редактор H.Iipycoaa ТехредH.Ковалева Корректор H.Григорук

Заказ 9316/9 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП"Патент", r.y>êrîðoä,yë.Ïðîåêòíàÿ,4