Преобразователь фазового сдвига переменных напряжений в цифровой код

Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМ.р СВИДЕТЕЛЬСВВУ Зависимое от авт. свидетельства-31 с 13/2 аявлено 07 Л,1971 ( 1614478/26-9)присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано ОЗ.Х 1,1972. Бюллетень М Комитет по делам иаооретеиий и открытий при Совете Министров СССРК 681.325(088.8) Дата опубликов я описания 19.Х 11.1972 Автор зобретения аявитель Ю. А, Скрипник титут электродинамики АН Украинской ССРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗОВОГО СДВИГА ПЕРЕМЕНН НАПРЯЖЕНИЙ В ЦИФРОВОЙ КОДИзобретение относится к облаоти преобразовательной техники,параметров переменных ,напряжений,(токов) в цифровой код.Известен, преобразователь фазового одвита переменных вапряжений в цифровой код, содержащий формирователи прямоугольных напряжений, внверторы, дифференцирующие цепи, линии задержки, логические схемы, счетный триггер, делитель частоты и последовательно соединенные генератор счетных импульсов, схему совпадения, вентиль, счетчик импульсов и запоминающий регисвр.В предложенном преобразователе для повышения точности имеется двухполюсный автоиатический,переключатель, один вход которого соединен с входной клеммой всего устройства, другой вход - со второй клеммой всего устройства и со входом делителя частоты, выход которого подключен к управляющему 1 входу двухполюсного автоматического переключателя и через дифференцирующую цепь, счетный припгер и вторую дифференцирующую цепь - ,к шине сброс .запоминающего регистра, Выход первой дифференцирующей цепи соединен также через одновибратор с управляющим входом вентиля, выходы автоматического, переключателя перекрестно подключены ко,входам формцрователейкоторые через,инверторы и схемы ИЛИ соедтвненьт со входами схемы совпадения, связанной с генератором счетных импульсов.,На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого преобразователя;,на фиг. 2 - временные диаграммы, характеризующие работу преобразователя.Сдвинутые по фазе на угол ср напряженияУ 1 и У поступают на автоматический переключатель 1, который управляется выходным лря О моугольным напряжением триггерного делителя 2 частоты, возбуждаемым одним,из входных напряжений, папромер опорным напряжением Уз, При одном положении переключателя, которое определяется положительной полярностью (нулевым потенциалом) выходного напряжения делителянапряжения У, и Уа поступают непосредственно на формирователи 3 и 4 прямоугольных напряжений. При другом положении переключателя, соответствующем 2 О отрицательной полярности выходного папряжения делителя, напряжения У 1 и Уг поступают перекрестно на формирователи 3 и 4.Выходные, напряжения формирователей(фиг. 2,а и б) с помощью инверторов 5 и б 25 расщепляются на равные и противофазные напряжения, воздействующие на логические схемы ИЛИ 7 и 8. На выходе одной .из схем ИЛИ формируются прямоугольные импульсы Ут с длительностьюравной суммарной дли тельиости лолоокптельных полуволи прямо.359756 5 о 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 угольных напряжений (фиг. 2, в), На выходе другой схемы ИЛИ - ,прямоугольные импульсы У, с длительностью, равной суммарной длительности отрицательных полуволн (фиг. 2, г),Трехзажимная импульсно-потенциалыная схема 9 совпадения (логическая схема типа 2 И-НЕ),подключена своими потенциальными,зажимами к;выходам схем ИЛИ 7 и 8, а импульсным зажимом - к генератору 10 счетных импульсов, В результате совпадений прямоугольных импульсов У 4 и 05 формирую 1 тся более короткие импульсы с 16 (фиг. 2, д), которые заполняются счетными импульсами генератора 10 (фиг. 2, е). Длительность коротких импульсов:цропорциональна ф азовому сдвигу ср входных напряжений У, У и фазовой не- идентичности Л ср формирующих звеньев двухканальной части схемы,Счетные импульсы через нормалыно-открытый вентиль 11 поступают на счетчик 12 импульсов, к выходу которого через т - разрядную импульсно-потенциальную схему 13 совпадений подключен регистр 14 памяти,За первый полупериод выходного,напряжения делителя частоты,в счетчике 12 накапливается количество импульсовпропорциональное значению ср + Ь ср.,При,изменении полярности выходного напряжения делителя (на отрицательную),изменяется положение переключателя и в счетчик дополнительно поступает количество импульсов, пропорциональное значению ср - Ь ср. При последующем 1 изменении полярности выходного напряжения делителя (на положительную) срабатывает счетный триггер 15, запускаемый положительным импульсом, формируемьгм дифференцирующей цепочкой 1 б. Выходное,напряжение триггера 15 дифференцируется цепочкой 17, и создаваемый при этом импульс устанавливает разряды регист 1 ра 14 в нулевое состояние. Одновременно этот же импульс с небольшой задержкой, создаваемой линией задержки 18, открывает схему И совпадений и осуществляет тем самьгм запись кода счетчика 12,в регистре 14, С песколька большей задержкой, создаваемой линией задержками 19, происходит сброс на нуль счетчика 12,При положительной полярности выходного напряжения делителя 2 переключатель 1,вновь устанавливается в первоначальное положение, а на счетчик 12 п,риходит количество импульсов, пропорциональное ср+Л ср. При последующем,пареклачении входных напряжений триггер 15 не срабатывает на отрицательный импульс и счетчик дополнительно накапливает количество импульсов, пропорциональное ср - Л ср. Суммарное число импульсов в счетчике за период коммутации пропорционально фазовому сдвигу ср входных напряжений и не зависит от значения фазовой неидентичности Лср формирующих звеньев. При новом пере 4ключении входных напряжений Ус и У происходит перезапись, кода и счетчик подготавливается к ноевому счету.Для,исключения влияния,переходных процессов,в формирующих звеньях,:возникающих в моменты коммутации напряжений, на,результат преобразавания цепь управления вентиля 11 присоединяется к одновибратору 20, который вобуждается импульсами дифференцирующей цепи 15 при каждом переключении входных напряжений (инвертор на входе одновибратора не показан). В результате вентиль 11 запирается на аремя переходного процесса,в каждый такт коммутации. Постоянная времени одновибратора 20 выбирается из условия затухания переходных процессов в формирующих каскадах, перезаписи кода и подготовки счетчдка к очередному циклу преобразования.Таким образом за каждые два такта коммутации,в;регистр 14 памяти преобразователя выдается кодовое,значение текущего значения фазового сдвига цравниваемых по фазе наоряжений, не зависящее от степени,неидензичности фазовых характеристик формирующих звеньевБыстродействие рассмотренного лреобразователя определяется коэффициентом деления триггерного делителя 2 и в пределе (при коэффициенте деления,;равном двум) может быть доведено до одной посылки кода за два периода, сравниваемых по фазе напряжений. Предмет,изобретения Преобразователь:фазового сдвига переменных.напряжений в цифровой код, содержащий формирователи,прясмоугольных напряжений, инверторы, дифференцирующие цепи, линии задержки, логические схемы, счетный триггер, делитель частоты и последовательно соединенные,генератор счетных импульсов, схему совпадения, вентиль, счетчик импульсов,и запоминающий ретистр, отличаюисийся тем, что, с целью повышения точ,ности, он содержит двухполюсный автоматический переключатель, один вход которого соединен с входной клеммой всего устройства, другой вход - ,со ,второй входной клеммой всего устройства,и со входом делителя частоты, выход котарого подключен пс управляющему входу двухполюсного автоматического переключателя и через дифференцирующую цепь, счетный триггер и вторую дифференцирующую цепь - к шине сброс заломигающего,регистра, выход первой дифференцирующей цепи соединен также через одновибратор с управляющим входом вентиля, выходы автоматического переключателя перекрестио подключены ко входам формирователей, которые через инверторы и схемы ИЛИ соединены со входами схемы совпадения, связанной с генератором счетных импульсов,агорская типографи Заказ5612 Изд.1773 Тираж 406ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеете Министров СССР