Преобразователь активной мощности в цифровой код

(22) Заявлено 05.07.74 (21) 2041914/26-21 51) М. Кл. Н ОЗК 13/ с присоединением заявкиГосударственный комитет 3) Приорите Совета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 3) УДК 681.325(088.8) Опубликовано 30.12.75. Бюллетень4 Дата опубликования описания 14.07.7 б 72) Авторы изобретени, Ю. Исмаилов и И. М. Абдул 1) Заявител зербайджанский институт н 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ МОЩНОВ ЦИФРОВОЙ КОД теля, а другой вход соединен с выходом функционального генератора напряжения полупараболической формы, подключенного через формирователь шага квантования к выходу формирователя периода, триггера, один вход которого подключен к выходу блока сравнения, другой - к выходу формирователя шага квантования, а выход - через блок заполнения интервала времени соединен с выходом импульсного переключателя.Елок-схема преобразователя изображена на чертеже.Преобразователь состоит из суммирующей схемы 1, вычитающей схемы 2, блока 3 сравнения, функционального генератора 4 напряжения полупараболической формы, тригера 5, источника б напряжения смещения, блока 7 заполнения интервала времени, реверсивного счетчика 8, формирователя 9 периода, формирователя 10 шага квантования, аналогового переключателя 11, импульсного переключателя 12, сумматора 13 на резисторах.Преобразователь работает в двух тактзх, продолжительность каждого из которых должна быть одинаковой и равной в обоих случаях времени одного периода напряжения измеряемой цепи, что обеспечивается формирователем 9 периода,В первом такте ф ватель 9 периода устанавливает переключатели 11 и 12 в полоормиро Изобретение относится к цифровой электро- измерительной технике и может быть использовано для повышения точности и чувствительности преобразователей активной мощности в цифровой код.Известен преобразователь, содержащий суммирующую и вычитающую схемы, входы которых подключены к соответствующим источникам преобразуемых сигналов, а выходы соединены с двумя входами аналогового переключателя, формирователь периода, вход которого подключен к выходу источника преоб разуемого напряжения, реверсивный счетчик, входы которого подключены к выходам импульсного переключателя, а управляющие входы аналогового и импульсного переключателей соединены с выходом формирователя периодов.Известное устройство имеет низкую точность и чувствительность, которая определяется преобразователем аналогового сигнала в частотный параметр.Целью изобретения является повышение точности и чувствительности преобразователя.Для этого в него введен квадратичный преобразователь напряжения в число импульсов, состоящий из блока сравнения, один вход которого подключен через сумматор на резисторах соответственно к источнику напряжения смещения и выходу аналогового переключаи и химии им. М. Азизбекова497726 35 мых сигналов, а выходы соединены с двумя 40 входами аналогового переключателя, формирователь периода, вход которого подключен к 45 Га Р) - Го + р ф где 60 65 жение а, при которых реверсивный счетчик 8 устанавливается в режим сложения, а на первом входе блока 3 сравнения действует однополярное напряжениеР) - Го + Г с (г) фгде Уо - постоянное напряжение смещения на первом входе блока сравнения,Гс Р) - с Ри Р) + 3 Р)1- мгновенное значение выходного напряжсния суммирующей схемы 1.На другой вход блока 3 сравнения подается напряжение полупараболической формы Уп(г) =КД от функционального генератора 4 (где К, - коэффициент полупараболического напряжения), запускаемого с помощью формирователя 10 шага квантования в моменктты времени 1 д = (где Т - период напряМжения измеряемой цепи, М - число измерений мгновенных значений напряжения на первом входе блока сравнения за один период напряжения измеряемой цепи, К=1 - М - индекс, показывающий моменты измерения мгновенных значений).КВ течение шага квантования Ю= - на выМ ходе триггера 5 получается сигнал длительности Ть равной интервалу времени между моментами запуска функционального генератора 4 и срабатывания блока 3 сравнения, который заполняется импульсами стабильной частоты 1 с помощью блока 7 и записывается в счетчик 8. Поскольку реверсивный счетчик 8 работает в режиме сложения, количество суммированных за один период Т импуль- сов В следующем такте формирователь 9 периода устанавливает переключатели 11 и 12 в положения б и тем самым реверсивный счетчик 8 устанавливается в режим вычитание, а на первом входе блока 3 сравнения действует однополярное напряжение- мгновенное значение выходного напряжения вычитающей схемы 2.Количество импульсов, эквивалентное суммарной длительности интервалов времени Т за один период, определяется кактж,= ,"Ри.+ц,Р )1.п ффК концу второго периода на реверсивном сцетчике 8 фиксируется количество импуль 5 1 О 15 20 25 зо сов, пропорциональное активной мощности измеряемого сигнала,Цифровой эквивалент активной мощности не зависит от частоты измеряемого сигнала, что исключает необходимость последовательного пересчета результатов измерения относительно нее,Число измерений мгновенных значений М за один период, т. е. коэффициент умножения частоты напряжения измеряемой цепи выбирается из условия обеспечения минимальной методической погрешности преобразования активной мощности и для обеспечения нулевой методической погрешности преобразования необходимо обеспечить М=2 п (где и - номер наивысшей четной гармоники спектра кривой мгновенного значения мощности, выражаемый в степени с основанием, равным 2), В частном случае, когда напряжение и ток измеряемой цепи имеют синусоидальную форму кривой, М =4.Для формирования напряжения полупараболической формы можно использовать метод воспроизведения функции )7 с помощью кривых разряда йС-цепей и метод извлечения квадратного корня от линейно-возрастающего напряжения. С точки зрения точности воспроизведения функции 11 Ги простоты реализации наиболее перспективен первый метод. Предмет изобретения Г 1 реобразователь активной мощности в цифровой код, содержащий суммирующую и вычитающую схемы, входы которых подключены к соответствующим источникам преобразуевыходу источника преобразуемого напряжения, реверсивныи счетчик, входы которого подключены к выходам импульсного переключателя, а управляющие входы аналогового и импульсного переключателей соединены с выходом формирователя периодов, о т л и ч а ю- н щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности преобразователя, в него введен квадратичный преобразователь напряжения в число импульсов, состоящий из блока сравнения, один вход которого подключен через сумматор на резисторах соответственно к источнику напряжения смещения и выходу аналогового переключателя, а другой вход соединен с выходом функционального генератора напряжения полупараболической формы, подключенного через формирователь шага квантования к выходу формирователя периода, триггера, один вход которого подключен к выходу блока сравнения, другой - к выходу формирователя шага квантования, а выход - через блок заполнения интервала времени соединен с входом импульсного пере. ключателя49772 В ейзеома Подписное Изд.1067 Тираж 902 И Государственного комитета Совета Министров С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5