Устройство для измерения коэффициента амплитуды

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик н1924608 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040780 (21) 2951538/18-21 (51)М Кп з с присоединением заявки № G R 23/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 317. . 33 (088. 8) Опубликовано 3(10482. Бюллетень ¹16

Дата опубликования описания 300482

В.П.Гапченко, Е.Е.Привалов, А.Л.Гостев.В.В.Халимонова и Ю.A.Áoáûëåâ (72) Авторы изобретения!

I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

АМПЛИТУДЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля показателей качества электроэнергии в . сетях переменного тока.

Известен измеритель коэффициента амплитуды, определяющий коэффициент амплитуды кривой напряжения, который состоит из вХодного потенциометрического делителя с вольтметром, измерительного органа на туннельном диоде, термо-компенсированного кремни-. евого стабилизатора, транзисторного усилителя и индикатора срабатывания.

Недостатком данного устройства . являются низкая точность, обусловленая применением аналогового вольтметра и индикаторной лампочки, низкое быстродействие, присущее аналоговым приборам, и отсутствие автоматизации контроля измерений амплитуды.

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель коэффициента гармоник, содержащий формирователь, умножитель частоты, ключ, аналого- 25 цифровой преобразователь, квадратор, сумматор, блок переноса, блок извлечения корня и измеритель отношения кодов, а также две одинаковые цепи, каждая из которых содержит поспедовв- 30 тельно соединенные эадатчик ортогональной функции, множительный блок, счетчик и блок переноса (2).

Недостатками известного устройства являются сложность схемной реализации и низкое быстродействие, а также сложность, определения мощности суммы старших гармоник входного сигнала (определение данной суммы гармоник производится за три периода исследуемого сигнала).

Кроме того, известное устройство имеет узкие функциональные возможности, обусловленные отсутствием измере-, ния расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия измерения коэффициента амплитуды.

Цель изобретения — расхаирение функциональных воэможностей и повышение быстродействия измерения коэффициента амплитуды.

Указанная цель достигается тем, что в устройство,, содержаи(ее блок переноса, счетчик и последовательно соединенные формирователь, умножитель частоты, ключ, аналого-цифровой преобразователь, квадратор, второй счетчик, измеритель отношения кодов и блок извлечения корня, блок индикации, введен элемент сравнения, при924608

1О

15,(2) Kg=

25

40

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента амплитуды, содержащее блок переноса, счетчик и последовательно соединенные формирователь, умножитель частоты, ключ, аналого-цифровой преобразователь, квадратор, второй счетчик, измеритель отношения кодов, блок извлечения корня и блок ийдикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения быстродействия, в него введен элемент сравнения, причем вторые выходы обоих счетчиков соединены с входами элемента сравнения, выход которого соединен с блоком переноса, третий выход второго счетчика через блок переноса и первый счетчик соединен с вторым входом измерителя отношения кодов, а входной зажим устройства соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя.

45 зафиксированный в счетчике 6, переносится с помощью блока 8 переноса кода в счетчик 10, откуда поступает на первый вход элемента 9 сравнения кодов. Каждый последующий код постУ- 50 пает на второй вход элемента 9 сравнения и в блок 8 переноса кода. В

О чем вторые выходы обоих счетчиков соединены с входами элемента сравнения, выход которого соединен с блоком переноса, третий выход второго счетчика через блок переноса и первый счетчик соединен с вторым входом измерителя отношения кодов, а входной зажи л устройства соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит формирователь

1, умножитель 2 частоты, электронный ключ 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, квадратор 5, счетчики б, измеритель 7 отношения кодов, блок 8 переноса, элемент 9 сравнения кодов, счетчик 10, блок 11 извлечения квадратного корня, блок 12 индикации. Устройство содержит также блок 13 автоматического управления.

Цепи, по которым передаются управляющие импульсы, на чертеже не показаны.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое напряжение Ug поступает на формирователь 1 и АЦП 4. Выходные импульсы формирователя подаются через умножитель 2 частоты на электронный ключ 3, который выделяет один период исследуемого напряжения.

Эа это врегля ТО с выхода умножителя 2 частоты на входи АЦП 4 приходит и импульсов (n - коэффициент умножения цифрового умножителя). Эти импульсы запускают преобразователь в моменты времени cL ° = — -i где

2 и

i=1, 2..., п. Коды мгновенных значений напряжения исследуемого сигнала с выхода АЦП 4 поступают на квадратор

5 и после возведения в квадрат суммируются в счетчике-сумматоре 6.

Одновременно с этим первый код, элементе 9 сравнения происходит сравнение кодов. Если новый код больше зафиксировайного в счетчике 10, то он с помощью блока 8 переноса кодов вводится в счетчик 10, где фиксируется вместо предыдушего значения кода.

Таким образом, в зле ленте 9 сравнения производится сравнение всех поступающих кодов с наибольшим из предыдущих кодов. За период исследуемого сигнала Тов счетчике 10 зафиксируется код квадратора максимального значения исследуемого напряжения 65

Б,„((„), который поступает на регистр

)1 измерителя 7 отношения кодов. Эа этот же период в счетчике-сумматоре б зафиксируется код, пропорциональный квадрату действующего значения исследуемого сигнала

Ы

V = — ) О )d) Bd,= - Ð )) )а;), p,)

" =л который поступает на второй регистр измерителя 7 отношения кодов.

После деления кодов и извлечения квадратного корня в блоке 11 блок индикации 12 фиксирует значение коэффициента амплитуды п 1-л

Таким образом, предлагаемое устройство отличается простотой схемной реализации, высокой точностью и быстродействием и может быть использовано для автоматического контроля показателей качества электроэнергии в сетях переменного тока.

Измеритель позволяет выделить максимальный код, пропорциональный амплитудному значению исследуемого напряжения U за время одного периода сигнала независимо от его формы.

Кроме того, точность предлагаемого устройства определяется числом и точностью преобразования исследуемого напряжения в последовательности цифровых кодов и может быть. получена не менее 0,01%.

Время измерения коэффициента амплитуды равно периоду исследуемого напряжения.

924608

Составитель О.Панчерников

Редактор Н.Ковалева Техред И.Гайду

Корректор О.Билак

Заказ 2809/62 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпи си ое

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз ,1. Баркан Я.Д., Маркушевич Н.С.

Два прибора для определения показателей качества электроэнергии. Рига, "Энергетика", 1970, вып. 8 с. 113-118.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 564606,кл.Г 01 и 23/20,1974(прототип).