Устройство для измерения искажений синусоидального напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Социалистическик

Республик (ii) 938175 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 19.03.80 (21) 2894921/18-21 с присоединением заявки.% (5t)М. Кл.

G 01 R 19/04 Ъеудеротеенный комнтет

СССР (23) Приоритет па делам изобретений н открытнй

Опубликовано 23.06.82, Бюллетень №23

Дата опубликования описания 25 . 06 . 82 (53) >El K 621.

317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

У

А. М. Буняк и A. Н. Лупенко (7I) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ

СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации непрерывного контроля качества и напряжения на зажимах электропри5 емников, например, в системах управления с тиристорными преобразователями.

Известно устройство для измерения искажений синусоидального напряжения, основанное на интегральном принципе оценки изменения формы кривой сигнала и представляющее собой совокупность функциональных блоков определе-ts ния разности исследуемого и синусоидального напряжений, а также сопоставления вычисленной разницы с нормированной площадью (1).

Недостатки известного устройства о связаны с неудобством его практического использования и сложностью конструкции, поскольку в процессе измерения осуществляется построение графика разности двух сравниваемых кривых.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения искажений синусоидального напряжения, обеспечивающее измерение искажений синусоидального напряжения и содержащее аналого-цифровой преобразователь, один из выходов которого соединен с соответствующим входом блока памяти, другой выход — с входом блока индикации, а один из входов — с выходом блока памяти, блок выделения характерных точек измерения, выход которого подключен к другому входу ключа в информационной цепи блока памяти, а вход — к выходу интегратора, связанного по входу с общим входом устройства и информационным входом ключа f 2).

Указанное устройство автоматичес- ки измеряет лишь отдельные выборки контролируемого напряжения, при этом для всесторонней оценки провалов или

3 93817 выбросов синусоиды следует определять несколько мгновенных значений напряжения с последующей неавтоматической обработкой результатов измерения, что сопряжено со значительными затратами трудовых ресурсов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей измерительного устройства и снижение трудоемкости процесса измерения, т.е. 1О ставится задача непосредственной оценки провалов или выбросов синусоиды, причем с полной автоматизацией заключительных операций.

Поставленная цель достигается тем, 15 что в устройство для измерения искажений синусоидального напряжения. содержащее аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом блока памяти, блок выделения характерных точек измерения, блок индикации, введены генератор опорной частоты, компаратор, вычислительный блок, осциллограф, два цифроаналоговых преобразователя, два блока управления и три счетчика импульсов, причем выходы генератора опорной частоты подключены к тактирующим входам обоих блоков управления, информационный вход первого блока управления соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя и общим входом устройства, первый выход — с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход — с вторым входом блока памяти, а третий выход — с входом первого счетчика импульсов, первый выход первого счетчика импульсов подключен к третьему входу блока памяти, eo а второй выход — к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен с первым выходом вт орого счетчика импульсов, а выход — со счетным входом третьего счетчика импульсов, первый управляющий вход третьего счетчика импульсов подключен к первому выходу второго блока управления, второй управляющий вход - к первому выходу блока выделения характерных точек измерения, первый выход - к первому информационному входу вычислительного блока, второй выход - к входу одного иэ цифроаналоговых преобразователей, а третий вы ход - к входу блока выделения характерных точек измерения, второй выход которого соединен с управляющим входом вычислительного блока, второй

5 4 выход, второго блока управления подключен к входу второго счетчика импульсов, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, выход блока памяти подключен к входу другого цифроаналогового преобразователя и к второму информационному входу вычислительного блока, выходы обоих цифроаналоговых преобразователей соединены с входами осциллографа, а выходы вычислительного блока подключены к входам блока индикации.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения искажений синусоидального напряжения.

На схеме отмечены входная клемма 1 устройства, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, блок 3 памяти, цифроаналоговый преобразователь(ЦАП)

4, блок 5 управления, счетчик 6 импульсов (счетчик адреса записи), компаратор 7, счетчик о импульсов (счетчик развертки), ЦАП 9, осциллограф

10, генератор 11 опорной частоты, счетчик 12 импульсов (счетчик адреса считывания), блок 13 управления, блок

14 выделения характерных точек измерения, вычислительный блок 15, блок l6 вычисления амплитуды провалов или выбросов, блок 17 вычисления длительности провалов или выбросов и блок 18 индикации.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое напряжение прикладывается между клеммой 1 и шиной нулевого потенциала (на схеме не показанной). С помощью АЦП 2 и блока 5 управления осуществляется преобразование входного напряжения в цифровой код, который записывается в блок 3 памяти. Счетчик 6 импульсов адресует слова при записи и фиксирует адрес последнего записанного слова.

После окончания записи информации в блок 3 памяти начинается цикл считывания, координируемый блоком 13 управления. При этом счетчик 12 импульсов адресует слова, считываемые из блока 3 паь|ятя.

Для формирования кода горизонтальной развертки служит счетчик 8 импульсов. На вход компаратора 7 поступает сигнал об адресе записи последнего слова со счетчика импульсов 6 и текущий адрес считывания со счетчика 12 импульсов. Сигнал с

8175 6

5 93 выхода компаратора 7, поступающий на счетчик 8 импульсов, несет информацию о том, что последующее слово, которое будет считываться из блока 3 памяти, является словом, записанным в блок 3 памяти первым и, следовательно, его надо отобразить в начале развертки. С этого времени счетчик 8 импульсов начинает формировать код горизонтальной развертки, который с помощью ЦАП 9 преобразуется в аналоговый сигнал и поступает на горизонтальный вход (Х) осциллографа 10.

На вертикальный вход (У) осциллографа 10 подается сигнал из блока 3 памяти, также переведенный в аналоговую форму посредством ЦАП 4. Таким образом, на экране осциллографа 10 исследуемый сигнал отображается в виде последовательности точек.

Блоком 14 выделения характерных точек измерения выделяются по яркости на экране осциллографа 10 две желаемые точки измерения. Эти точки выбираются таким образом, чтобы они фиксировали длительность или амплитуду провала (выброса) на синусоиде.

С помощью органов управления точки измерения можно перемещать по осциллограмме исследуемого напряжения.

Информация, соответствующая выбранным точкам измерения, считывается из блока 3 памяти совместно со значением кода счетчика 8 импульсов и поступает в вычислительный блок 15.

Значения амплитуды и длительности провалов или выбросов синусоидального напряжения снимаются с блока 18 индикации.

5 о

2О

25 зс

35 о

Формула изобретения

Общее тактирование блоков управления g и 13 производится сигналами генератора 11 опорной частоты.

Предлагаемое устройство обеспечивает контроль и оценку искажений практически любой формы. Благодаря этому создаются предпосылки для эффективного контроля качества напряжения степени его синусоидальности на зажимах токоприемников.

Устройство для измерения искажений синусоидального напряжения, содержащее аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом блока памяти, блок выделения характерных точек измерения, блок индикации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и снижения трудоемкости процесса измерения, в него введены генератор опорной частоты, компаратор, вычислительный блок, осциллограф, два цифроаналоговых преобразователя, два ./ блока управления и три счетчика импульсов, причем выходы генератора опорной частоты подключены к тактирующим входам обоих блоков управления, информационный вход первого блока уп-. равления соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя и общим входом устройства, первый выход — с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход — с вторым входом блока памяти, а третий выход — с входом первого счетчика импульсов, первый выход первого счетчика импульсов подключен к третьему входу блока памяти, а второй выход — к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен с первым выходом второго счетчика импульсов, а выхо, — со счетным входом третьего счетчика импульсов, первый управляющий вход третьего счетчика импульсов подключен к первому выходу второго блока управления, второй управляющий вход — к первому выходу блока выделения характерных точек измерения, первый выход - к первому информационному входу вычислительного блока, второй выход - к входу одного из цифроаналоговых преобразователей, а третий выход — к входу блока выделения характерных точек измерения, второй выход которого соединен с управляющим входом вычислительного блока, второй выход второго блока управления подключен к входу второго счетчика импульсов, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти, выход блока памяти подключен к входу другого - цифроаналогового преобразователя и к второму информационному входу вычислительного блока, выходы обоих цифроаналоговых преобразователей соединены с входами осциллографа, а выходы вычислительного блока подключены к входам блока индикации.

Составитель В. Морозов

Редактор A. Козориз Техред М. Рейвес

Корректор В.Синицкая

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 4452/67

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

7 938175 8

Источники. информации, соидального напряжения. — "Известия принятые во внимание при экспертизе вузов. Электромеханика" 1978 11 6 »

1. Куренный Э.Г. и Харченко В.А. с. 629-232.

Применение принципа максимума сред- 2. Авторское свидетельство СССР них нагрузок к оценке искажения сину- s N 630591, кл. G 01 К 19/00-, 1977 °