Цифровой измеритель мощности

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 58 4 С 01 К 21/О( ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВ 4 ь ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМЪГ СВИ(71) Казахский политехнический институт им, В.И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССР М 970250, кл . С 01 К 21 /06, 1 982.Авторское свидетельство СССР В 1092422, кл . С 01 Р 21/06,984. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мощности сигналов постоянного и низкочастотных сигналов переменного тока. Цель цзобЯО 149230 ретения - повыщение точности. Вместо аппаратного перемножителя операцию перемножения выполняет интегрирующий двухтактный преобразователь 6 напряжения во временной интервал.Интегрирование производится в течение восьми временных интервалов. Интегрируются входные сигналы, пропорциональные измеряемым напряжению и току, и опорное напряжение.Циф ровой измеритель мощности содержит также входные преобразователи 1 и 2 напряжения и тока соответственно, источник 3 опорного напряжения, первый 4 и второй 5 коммутаторы, блокуправления и генератор 8 тактовых импульсов, 1 ил .Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мощности сигналов постоянного и низкочастотных сигналов переменного тока,Цель изобретения - повьшение точности измерения мощности.На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя мощ О ности.Цифровой измеритель мощности содержит входные преобразователи напряжения 1 и тока 2, источник 3 опорного напряжения, два коммутатора 4 и 15 5, интегрирующий двухтактный преобразователь 6 напряжения во временной .интервал (ПНВ 6), блок 7 управления и генератор 8 тактовых импульсов, причем входы входных преобразователей 1 и 2 напряжения и тока являются входами измерителя , а выходы подключены к первому и второму входам первого коммутатора 4, третий вход которого подключен к выходу источника 3 опор 25 ного напряжения и первому входу второго коммутатора 5, четвертый вход первого коммутатора 4 и второй вход второго коммутатора 5 подключены к обшей шине измерителя, выходы перво го и второго коммутаторов 4 и 5 подключены к входам ПНВ 6, выход которого подключен к первому входу блока 7 управления, второй вход которого подключен к выходу генератора 8 тактовых импульсов, первый и второй управляющий выходы подключены к управляющим входам первого 4 и второго 5 коммутаторов соответственно, а выход является выходом измерителя. 40Цифровой измеритель мощности работает следующим образом.Цикл измерения мощности занимает десять тактов длительностью То .В первом такте коммутаторы 4 и 5 45 подключают на входы ПНВ Ь напряжение Г 1, пропорциональное входному напряжению, и Б - напряжение источника 3 опорного напряжения. За время Т = Т ПНВ 6 интегрирует разность напряженийВо втором такте коммутаторы 4 и 5 подключают на первый вход ПНВ 6 напряжение Цо, а второй подключают к общей шине, В ПНВ 6 производится счи тывание накопленного интервала.Такт заканчивается в момент достижения выходным напряжением интегратора ПНВ 6 нулевого значения, Уравнениедля двух тактов интегрирования имеет(3) После подстановки (2) в (3), получаютТ = Т ( + - ,) (4) После окончания третьего такта коммутатор 4 подает на первый вход ПНВ 6 напряжение 1 о, а коммутатор 5 подключает второй вход ПНВ 6 к общей шине. В четвертом такте производится считывание накопленного интервала. Такт заканчивается по достижению выходным напряжением интегратора ПНВ 6 нулевого уровня, Для третьего и четвертого тактов уравнение процессапреобразования имеет вид(Юо - Г 11 ) Т - 11 о Т 4 щ О (5) Подставив значение Тз в (5), нахо- дят В пятом такте длительностью Т - 2 Т - Т 4 коммутаторы 4 и 5 подключают входы ПНВ Ь к общей шине. Тогда при 11 )О и Ос 11 с Ц, ОЦ Цо интервал времени Т 4 может изменяться в пределах от нуля до 2 То. Шестой и седьмой такты аналогичны первому и второму, только здесь вместо Ц подключается 011. Поэтому выражения для этих двух тактов преобразования подобны выражениям (1) и (2):% о - цц) Ть - .Цо Т О; (7) Как только выходное напряжение интегратора ПНВ 6 станет равным нулю, коммутатор 4 подключает на первый вход ПНВ 6 напряжение 01, пропорциональное входному току, а коммутатор 5 на второй вход ПНВ 6 напряжение 11. Начинается третий такт, длительность которого определяется как149." 3 6 Формула изобретения Цифровой измеритель мощности, содержаший входные преобразователи т, = т(1- - )Н(8)1.1 ьВосьмой и девятый такты ацалогич -5 напряжения и тока, источник опорногонапряжения, два коммутатора, ицтегри -рующий двухтактный преобразовательнапряжения во временной интервал,блок управления и генератор тактовыхимпульсов, причем входы входных пре -образователей напряжения и тока являются входами измерителя, а выходыподключены к первому и второму входампервого коммутатора, третий вход которого подключен к выходу источникаопорного напряжения, выход интегрирующего двухтактного преобразователяподключен к первому входу блока управления, управляющие выходы которогоподключены к управляющим входам первого и второго коммутаторов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, первый коммутатор имеет четыре входа, а второй 25два, причем первый вход второго коммутатора подключен к выходу источникаопорного напряжения, четвертый входпервого коммутатора и второй входвторого коммутатора подключены к 30общей шине, выходы первого и второго коммутаторов подключены к первомуи второму входам интегрирующего двухтактого преобразователя напряженияво временной интервал, второй вход 35 блока управления подключен к выходугенератора тактовых импульсов, а выход является выходом цифрового измерителя мощности. ны третьему и чет вертому за искпюче -нием того, что вместо (1 Ч подключается Б , а выражения для этих двухтактов аналогичны (3), (4), (5) и(6) т = 2 т - т (9)Подставив (8) в (9), попучан 1 т Т = 2 Т - Т,= Т(1 + ) (1 О)Б1)о Аналогично выражению (6), находят 1т,=х, И+4- "- ,ч).(1)О ГВ десятом такте, как и в пятом. коммутаторы 4 и 5 подключают входы ПНВ 6 к общей шине. Тогда интервал времени Т может изменяться в пределах от нуля доТо. Складывая левые и правые части выражения (6) и (11) отдельно, получают Б ОуТд = Т + Т 9 = 2 То (1 - в -У- )1о где 2 Т - 11 1.1 Овыражение среднегозначения мощности эапериод преобразования.Таким образом, в результате поочередного интегрирования входных сигналов и опорного напряжения получается величина, пропорциональная среднему значению измеряемой мощности за время преобразования. Составитель С, СафохинТехредА,Кравчук КорректорИ. Горная Редактор И. Горная Заказ 3873/48 Тираж 713 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10