Стохастический сумморазностный ваттметр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (п>974289 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 12.80 (21) 3219623/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1 5. 11 . 82. Бюллетень М 42

Дата опубликования описакия 18 . 1 1 .82 (5! )М. Кл.

G 01 R 21/00

Фкударааиавй каматат

СССР. an делам нзабратехиа н аткрыткй (53) УД3(621.

° 317 ° 38 (088.8) (72) Автор изобретения

А.Ж. Виксна

Специальное конструкторское бюро научного приборостроения

Института механики полимеров АН Латвийско" ССР (Z l ) Заявитель (54) СТОХАСТИЧЕСКИЙ СУИМОРАЗНОСТНЫЙ

ВАТТИЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в одноканальных цифровых ваттметрах активной мощности для измерения в цепях с сигналом произвольной формы.

Из вест но ус тройст во для измерения мощности, содержащее преобразователи напряжение-код и код-напряжение, ключи, дешифратор, блок изменения, чувствительности, делитель напряжения и индикатор 51 3.

Однако устройство характеризуется низкой точностью.

Известно также устройство для измерения мощности, содержащее преобра- 5 зователи тока и напряжения, сумматор, счетчик, блок цифрового отсчета, генератор тактовых импульсов и блок формирования кодов (2 ). Недостатком устройства является го узкий частотный диапазон.

Цель изобретения — расширение час-; тотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в стохастический сумморазностный ваттметр, -содержащий преобразователи тока и напряжения, сумматор, счетчик, блок цифрового отсчета, генератор тактовых импульсов, генератор м-последовательности, введены две цепочки с последовательно включенными аналоговым сумматором и спаренным компаратором, а также реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, инвертор кодов, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика подключены к выходам спаренных компараторов, стробирующие входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов и с входами генератора м-последовательности и счетчика, выходы которых через последовательно включенные сумматор и инвертор кодов подключены к входу преобразователя код-аналог, выход которого соединен с первыми входами первого и второго компараторов, а инверсный выходФормула изобретения

3 97428 с первыми входами третьего и четвертого компараторов, вторые входы первого и третьего компараторов подключены к выходу первого аналогово-; го сумматора, вторые входы второго . и четвертого компараторов соединены с выходом второго аналогового сумматора, первый вход которого соединен с первым входом первого аналогового сумматора и с выходом преобразова" 1в теля напряжения, вторые входы анало" говых сумматоров соединены с выходами преобразователя тока,, вход управления реверсивного счетчика соединен с выходом переноса счетчика, а выход - с блоком цифрового отсчета, другой выход сумматора соединен с другим входом инвертора кодов.

На чертеже представлена схема сто,хастического сумморазностного ватт" метра.

Стохастический сумморазностный ваттметр содержит две цепочки, каж дая из которых включает в себя аналоговый сумматор 1 и спаренный компа" ратор 2, а также реверсивный счетчик 3, генератор 4 тактовых импульсов, генератор g м-последовательности, счетчик б, сумматор 7, инвертор 8 кодов, преобразователь 9 код-аналог, блок 10 цифрового отсчета, преобразователь 11 напряжения и преобразователь 12 тока.

Устройство работает следующим образом.

Входные преобразователи напряжения и тока 11 .и 12 преобразуют входные сигналы напряжения U и тока i в нормированные напряжения, которые в аналоговом сумматоре 1 первого канала суммируются, а в аналоговом сумматоре 1 второго канала вычитаются. На выходе. аналогового сумматора 1 первого канала имеется сумма входных сигналов Х = 0„ + U а на выходе аналого.

45 вого сумматора 1 второго канала их разность Y = U и - U1. Спаренными компараторами 2 сигналы Х = Бп +О;;

Y = Uä- U сравниваются с линейно распределенным псевдослучайным сигналом

Если !Х 1 > 1(l, то на выходе спаренного компаратора 2 под воздействием стробирующего импульса генератора 4 тактовых импульсов появляется импульс, который увеличивает на единицу содержимое реверсивного счет- 55 чика 3. Аналогично, если 1 У l 1 1fl то содержимое реверсивного счетчика 3 уменьшается на единицу. Генератор 5

9 1 м-последовательности, счетчик 6, сум. матор 7 и инвертор 8 кодов предназначены для получения линейно распределенных псевдослучайных чисел, которые преобразователем 9 код-аналог преобразуются в аналоговую форму. Под воздействием очередного тактового импульса генератора 4 тактовых импульсов, на выходе инвертора 8 кодов появляется очередное линейно распределенное псевдослучайное число, которое в аналоговой форме сравнивается спаренными компараторами 2 с сигналами Х, У по абсолютному значению. Результаты сравнения интегрируются в реверсивном счетчике 3, содержимое которого по сигналу переполнения счетчика 6 переписывается в блок 10 цифрового отсчета. Одновременно в реверсивном счетчике 3 устанавливаются начальные условия, например все нули.

В результате сравнения сигналов

° Х = U U u Y = U U,. с линейно распределенной псевдослучайной величиной + по абсолютному значению на выходе спаренных компараторов 2 имеем оценки квадрата, преобразуемого сигнала, т,е. оценки (U„+U;) и (u „ - u;) . В реверсивном счетчике 3

2 происходит вычитание оценок. Поэтому содержимое этого счетчика равно 4U

w 0;, т.е. равно оценке мощности преобразуемых сигналов.

За счет минимизации операций обработки, аналоговых сигналов и осу. ществления двухуровневого стохастического квантования удается значительно расширить полосу преобразуемых сигналов, что особенно важно при измерении в цепях с сильно искаженными сигналами.

Стохастический сумморазностный ваттметр, содержащий преобразователи тока и напряжения, сумматор, счетчик, блок цифрового отсчета, генератор тактовых импульсов, генератор м-последовательности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены две цепочки с последовательно включенными аналоговым сумматором и спаренным компаратором, а также реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, инвертор кодов, суммирую8НИИПИ Заказ 8689/63 Тираж 717 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

S 97428 щий и вычитающий входы реверсивного счетчика подключены к выходам спаренных компараторов, стробирующие входы. которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов и .с входами ге-. S нератора м-последовательности и счетчика, выходы которых через последовательно включенные сумматор и инвертор кодов подключены к входу преобразователя код-аналог, выход ко-1В торого соединен с первыми входами первого и второго компараторов, а инверсный выход - с первыми входами третьего и четвертого компараторов, вторые входы первого и третьего ком- !% параторов подключены к выходу первого аналогового сумматора, вторые входы второго и четвертого компараторов соединены с выходом второго аналого9 d вого сумматора, первый вход которого соединен с первым входом первого аналогового сумматора и с выходом преобразователя напряжения, вторые входы аналоговых сумматоров соединены с выходами преобразователя тока, вход управления реверсивного счетчика соединен с выходом переноса счетчика, а выход — с блоком цифроеого отсчета, другой выход сумматора соединен с другим входом инвертора одов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

It 659974, кл. G 01 К 21/06, 20.04.77

2. Авторское свидетельство СССР

И 661379, кл. G 01 R 21/00, 03.06.77.