Автоматический цифровой ваттметрвсесоюзная•in

Союз Саеетских Социалистических РесоублнкКомитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров СССРАвторыизобретения В. М, Белов, И, Ф. Клисторин и А, Е. Подзин Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССРЗаявитель Устройство относится к ооласти электро- и радиоизмерительной техники и может быть использовано для измерения полной мощности в цепях переменного тока произвольной формы в широкой полосе частот для получения произведения действующих значений токов,и напряжения, а также для измерения отношений действующих значений токов и напряжений в широкой полосе частот и для измерения коэффициентов передачи четырехполюсников,Известен автоматический, цифровой ватт- метр, содержащий шунтирующий элемент в цепи измерения .тока, два измерителя падения напряжения, каждый из которых выполнен,в виде аналого-цифрового преобразователя на двухпозиционном блоке сравнения с поданным на него входным и компенсирующим напряжением и снимаемым выходным сигналом, введенным на блок управления, дешифратоо и индикатор отсчета.Но такой прибор конструктивно сложен, узкая полоса частот и низкая точность его ограничивается тем, что декадный делитель и блок сравнения работают во всей полосе частот измеряемых напряжений и токов, а также вследствие неизбежного появления частотно фазовых искажений в формирователе компенсирующего напряжения.Отличие предлагаемого устройства от известных состоит в том, что оно снабжено двумя блоками масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи, дополнительным коммутатором, коммутирующим элементом,и источником вспомогательного напряжения, причем один блок масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи включен между коммутатором и дополнительным коммутатором, второй вход которого связан с 10 выходом источника вспомогательного напряжения и,входом коммутатора, второй блок масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи включен между декадным делителем и коммути рующим элементом, один вход которого соединен с шунтирующим элементом, второй - с выходом дополнительного коммутатора, второй выход которого связан с блоком сравнения, а третьи входы коммутатора, дополни тельного коммутатора, коммутирующего элемента, декадного делителя и дешифратора соединены с выходом устройства управления.Это позволяет повысить быстродействие,точность и расширить полосу частот измеряе мых мощностей, кроме того, дает возможностьизмерить отношение двух напряжений по действующему значению.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого автоматического цифрового ватт метра.3Он содержит источник вспомогательного напряжения 1, дополнительный коммутатор 2, коммутатор 3, блоки 4 и 5 масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи, коммутирующий элемент б, шунтирующий элемент 7, декадный делитель 8, блок сравнения 9, устройство управления 10, дешифратор П и индикатор 12.Устройство работает следующим образом. В режиме измерения мощности на вход блока 4 масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи через коммутатор 3 поступает напряжение У., которое преобразуется в нем так, что действующее значение УК 1 равно действующему значению опорного напряжения Уоп, т, е. У К 1 = Уоп; приняв Уоп = 1 =сопз 1, получим:1 х -КТаким образом, действующее значение напряжения У обратно пропорционально коэффициенту преобразования .К 1. После окончания преобразования напряжения коэффициент усиления К, запоминается.На вход второго блока 5 масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи через коммутирующий1элемент б поступает напряжение с 1 х, пропорГ циональное измеряемому току 1, т. е. К. =где 1 - коэффициент преобразования шунтирующего элемента.ГНапряжение Ух преобразуется блоком 5 масштабного преобразования с запоминанием коэффициента передачи так, что ККг =Соп= =1, т, е,1с 1 х = или 1. = - ,К 2 К 21т. е. действующее значение тока обратно пропорционально коэффициенту преобразования К 2, который после окончания преобразования запоминается.Произведение действующих значений тока и напряжения дает полную мощность цепи, т. е.1 Л = После этого на вход блока 4 масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи через коммутатор 3 подается напряжение Ьвсп от,источника вспомогательного напряжения 1, которое через дополнительный коммутатор 2 одновременно поступает на один из входов блока сравнения. С выхода блока 4 через дополнительный коммутатор 2 и коммутирующий элемент б на- ПряжЕНИЕ С 1 всп К 1 ПОСтуПаЕт На ВХОД бЛОКа 5, выход которого через декадный делитель сое,динен со вторым входом блока сравнения, Устройство управления, соединенное с выходом блока сравнения и управляющим, входомдекадного делителя, так изменяет коэффициент Кд передачи последнего, чтобы выполнялось равенство: свопК 1Кг1Кд - -1 всп или К, Кг 110т. е. коэффициент Кпередачи делителя пропорционален полной мощности.Выходной сигнал устройства управления,пропорциональный Кчерез дешифраторпоступает на индикатор.Аналогично работает устройство и в режиме измерения отношения действующих значений напряжений. В этом случае на вход блока 4 подается напряжение Е;, и на выходеполучаем напряжение УК, = Соп, т. е,20 ц,У = " ; на вход блока 5 поступает напряжение Ух,; соответственно на выходе получим: 1 хгК 2=1 оп ИЛи Ухг =1 оп Кг 25 После запоминания коэффициентов передачи К 1 и Кг напряжение Увсп поступает через 30 коммутатор 3 на вход блока 4, а через дополнительный коммутатор 2 и коммутирующий элемент б на вход блока 5.На один вход блока сравнения 9 через,дополнительный коммутатор поступает напря жение ОвспК 1 с выхода блока 4, а на втоРойвход через декадный делитель 8 - напряжение свсп КгКд с выхода блока 5. если напряжения на входах блока сравнения не равны, то он вырабатывает сигнал разности, ко торый через устройство управления такизменяет коэффициент, передачи декадного делителя К , чтобы выполнялось условие 1 вспКгКд = вспК 145 К,В этом случае К= илиК 2 1 опК К2 1 Какоп К 2К,х х50 т. е. коэффициент К передачи декадного делителя пропорционален отношению действующих значений напряжений с 1 и Ух,Преимуществом описываемого устройстваявляется то, что оно позволяет уменьшить время измерения до 0,8 сек, т. е. повысить быстродействие прибора примерно в 2 раза, уменьшить погрешность до 0,2, при полосе частот 40 г 11+50 кг 11, Кроме того, таким прибором можно измерять отношение действующих значений напряж ний с такими же пара метрами прибора,245910 Предмет изобретения Составитель В, Т. ГоленкоРедактор М. В. Афанасьева Текрсд Л, Я. Левина Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина Заказ 27474 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д, 4 Типография, пр. Сапунова, 2 Лвтоматический цифровой,ваттметр, содержащий шунтирующий элемент, устройство управления, двухпозиционный блок сравнения, дешифратор, индикатор отсчета, коммутатор и декадный делитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия и расширения функциональных возможностей прибора, он снабжен двумя блоками масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи, дополнительным коммутатором, коммутирующим элементом и источником вспомогательного напряжения, причем один блок масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи включен между коммутатором и дополнительным коммутатором, второй вход которого связан с выходом источника вспомогательного напряжения и входом 5 коммутатора, второй блок масштабного преобразования напряжения с запоминанием коэффициента передачи включен между декад.ным делителем и коммутирующим элементом, один вход которого соединен с шунтирующим 10 элементом, второй - с выходом дополнительного коммутатора, второй выход которого связан с блоком сравнения, а третьи входы коммутатора, дополнительного коммутатора, коммутирующего элемента, декадного делителя и 15 дешифратора соединены с выходом устройства управления.