Анализатор колебаний напряжения

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ ои7898ОО (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17 ° 05 ° 78 (21) 2618539/18-21

Р1)М. К,. с присоедимеиием заявки М (23) Приоритет

G 01 R 19/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

Опубликовано 23,1280, Бюллетень Hо 47

Дата опубликования описания 2/1280 (53) УДК 621. 31. .7.7(088.8) (72) Автор изобретения

В. Ф. Ермаков

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орд3конииидэе. ! (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при статистическом анализе качества электрической энергии.

Известен статистйческий айалиэатор колебаний напряжения, содержащий соединенный со входной клеммой входной контур, выход которого связан со входом блока выделения колебаний напря-, жения, дифференциатор, формирователь модуля, управляющую пороговую схему, логический инвертор, соединенный с

-управляющим входом блока выделения колебаний напряжения и входами элементов совпадения И, выход блока выделения колебаний напряжения связан со входами измерительных пороговых устройств, выходы которых через триггеры, соединены со вторыми входами элементов совпадения И, а выход логического инвертора через элемент временной задержки соединен со входами установки нуля триггеров, выходы элементов совпадения И соединены со входами счетчиков имйульсов.f1) .

Недостатком устройства является .сложность его реализации, приводящая к излишним алпаратурным затратам °

Наиболее близким техническим реыением к предлагаемому является анализатор колебаний напряжения, содержащий входной контур, блок управления, элемент временной задержки, элементы совпадения И, счетчики импульсов, измерительные пороговые © устройства, триггеры, блок выделения колебаний напряжения в составе четырех операционных усилителей постоянного тока, двух диодноемкостных запоминакаяжх ячеек, двух резис15 торов, и котором вход входного контура соединен со входной клеммой, выход " со входом блока управления, со входами первого и третьего операционных усилителей и со входом

20 разряда диодно-емкостной запоминающей ячейки, выход заряда которой включен на выходе второго операционного усилителя, один иэ входов которого соединен с выходом первого опе2з рационного усилителя, один из входов которого соединен с выходом первого операционного усилителя и со входом разряда второй днодно-емкостной запоминающей ячейки, заряд30 .ный вход которой соединен с выходом

789800 третьего операционного усилителя, выходы.диодно-емкостных запоминающих ячеек через резисторы соединены со входом четвертого операционного усилителя, другие входы вторЬго и третьего операционных усилителей соеди4 иены с прямым выходом блока управления, инверсный выход которого соеди нен со входом элемента временной задержки и с одними из входов элементов совпадения И, выходы которых соединены со входами счетчиков импульсов, а входы измерительных пороговых устройств присоединены к выходу четвертого операционного усилителя блока выделения колебаний напряжения, а выходы измерительных пороговых устройств через триггеры присоединены к другим входам элементов совпадения И, выход элемента временной задержки соединен со входами установки нуля триггеров (2) .

Недостатком этого устройства также являются излишние аппаратурные затраты.

Цель изобретения — упрощение анализатора колебаний напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор колебаний напряжения, содержащий входной контур, блок управления, элемент временной задержки, элементы совпадения И, счетчики импульсов, измерительные пороговые устройства, блок. выделения колебаний напряжения в составе четырех операционных усилителей постоянного тока, двух диодно-емкостных запоминающих ячеек, двух резисторов, в котором вход входного контура соединен сб входной клеммой, выход — с входом блока управления, со входами первого и третьего операционных усилителей и со входом разряда диодно-емкостной запоминающей ячейки, вход заряда которой включен на выходе второго операционного усилителя, один из входов которого соединен с выходом первого операционного усилителя и со входом разряда. второй диод-, но-емкостной запоминающей ячейки, зарядный вход которой соединен с выходом третьего операционного усилителя, выходы диодно-емкостных запоминающих ячеек через резисторы, соединены со входом четвертого операционного усилителя, другие входы второго и третьего операционных усилителей соединены с прямым выходом блока управления, инверсный выход которого соединен со входом элемента временной задержки и с одними из входов элементов совпадения И, выходы которых соединены со входами счетчиков импульсов, а входы измерительных пороговых устройств соединены между собой, дополнительно введены диодно-емкостная запоминающая ячейка, логический инвертор НЕ и резистор, причем вход заряда дополнительной диодно емкостной запоминающеи ячейки соединен с выходом четвертого операционного усилителя блока выделения колебаний напряжения, вход разряда ячейки соединен через логический ин- вертор НЕ с выходом элемента временной задержки, выход ячейки соединен со входами измерительных пороговых устройств и через дополнительный резистор — co входом четвертого операцион ного усилителя, а выходы измерительных пороговых устройств соединены с другими входами элементов совпадения И.

На фиг. 1 представлена блок-схема анализатора колебаний напряжения; на фиг. 2 — эпюры напряжений на элементах схемы анализатора.

Анализатор колебаний напряжения включает в себя входной контур 1, блок 2 выделения колебания напряжения

26 блок 3 управления, диодно-емкостную запоминающую ячейку 4, измерительные пороговые устройства 5, элементы И б совпадения, счетчики 7 импульсов, элемент 8 временной задержки, логик ческий ийвертор HE 9 Блок 2 выделе- ния колебаний напряжения включает . в себя операционные усилители 10-13 постоянного тока, конденсаторы 14-15 и диоды 16-19 диодно-емкостных запоминающих ячеек, основные 20 и 21 и дополнительный 22 резисторы.

Анализатор работает следующим образом.

Перед началом измерения все счетчики 7 находятся в нулевом состоя35 нии. Во входном контуре 1 синусоидальное напряжение сети U(t) преобразуется в огибающую его действующего значения U(t).

Напряжение U (фиг. 2а) поступает

40 на входы блоков 2 выделения колебаний напряжения и блока 3 управления на прямом выходе которых появляется единичное напряжение при достижении модулем производной исследуемого на4 пряжения U значения 1 %/с. Этого значения производная U достигает

I в момент времени t . Управляющее наФ пряжение с прямого выхода блока 3 прикладывается к управляющему входу блока 2. В результате этого на выходе блока 2 появляется приращение на-. пряжения 0 (фиг. 26) . Процесс выделения приращения напряжения блоком 2 продолжается .до момента с, после которого модуль производной напряжения

U становится менее 1 Ъ/с.

Конденсатор диодно-емкостной запоминающей ячейки 4 заряжается через диод прямой полярности с выхода блока 2 выделения колебаний напряжения, 40 напряжение ячейки 4 на участке повторяет кривую напряжения блока 2 (фиг. 2 б,в).

В процессе своего нарастания напряжение ячейки 4 приводит к поочередному срабатыванию пороговых участ789800 ков 5 каналов устройства, уровни срабатывания которых равномерно разбичают весь диапазон изменения напряже-ния U, С выхода пороговых устройств

5 напряжение прикладывается к первым входам записи элементов 6 совпадения, однако запись информации в, счетчики импульсов 7 не производйтся, так как на вторых входах элементов 6 совпадения — нулевое напряжение с инверсного выхода блока 3 управления.

В момент t производная напряжения становится меньше 1%/с, напряжение на прямом выходе блока 3 управления становится равным нулю, а на инверсном — равным единице. Напряжение с инверсного выхода блока 3 стробирует вторые входы элементов 6 совпадения и происходит запись в счетчики 7 импульсов.

Выходное напряжение блока 2 выделения колебаний напряжения в момент

t спадает до нуля, а выходное напряжение ячейки 4 спадает до нуля с задержкой, которая выбирается достаточной для срабатывания счетчиков .импульсов 7. Аналогично работает анализатор и при отрицательной производной напряжения U (на участке tg -tg фиг. 2).

Использование предлагаемого уст,ройства, выполненного согласно данному изобретению, позволяет сэкономить в каждом канале анализатора по одному

,триггеру.

Формула изобретения

Анализатор колебаний напряжения, содержащий входной контур, блок уп-. равления, элемент временной задержки, элементы совпадения И, счетчики импульсов, измерительные пороговые устройства, триггеры блок выделения колебаний напряженйя в составе четырех операционных усилителей постоянного тока, двух диодно-емкостных запоминающих ячеек, двух резисторов, в котором вход входного контура соединен со входной клеммой, выход - со входом блока. управления, со входами первого и третьего опе-, рационных усилителей и со входом разряда диодно-емкостной запоминающей ячейки, выход заряда которой включен на выходе второго операционного усилителя, один из входов которого соединен с выходом первого операционного усилителя и со входом разряда второй диодно-емкостной запоминающей ячейки, зарядный вход которой соединен с выходом третьего операционного усилителя, выходы диодно-емкостных запоминающих ячеек через резисторы соединены со входом четвертого операционного усилителя, другие входы второго и третьего операционных усилителей соединены с прямым выходом блока управления, инверсный выход ко15 торого соединен со входом элемента временной задержки и с одними из вхо-, 1 ов элементов совпадения И, выходы оторых соединены со входами счетчикОв импульсов, а входы измерительных пороговых устройств соединены между собой, отличающийся тем,, что, с целью упрощения анализатора в него дополнительно введены диодноемкостная запоминающая ячейка, логи25 .ческий инвертор НЕ и резистор, причем вход заряда дополнительной диодно-емкостной запоминающей ячейки соединен с выходом четвертого операционного усилителя блока выделения колебаний напряжения, вход разряда ячейки соединен через логический инвертор НЕ с выходом элемента временной задержки, выход ячейки соединен со входаМи измерительных пороговых устройств .и через дополнительный реЗ5 зистор - со входом четвертого операционного усилителя, а выходы измерительных пороговых устройств соединены с другими входами элементов совпадения И.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ермаков В. Ф. Статистический анализатор колебаний напряжения. ,Известия вузов СССР, "Электромеханика", 1976, Р 3, с. 334-338.

2. Ермаков В. Ф. Устройство для статистического контроля колебаний напряжения в электрических сетях.

"Проблемы создания преобразователей формы информации", Киев, "Наукова думка", 1976, ч. 1, с. 180-186.