Цифровой ваттметр

(и) 5 Б 997 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 23.04,70 (21) 1429806/18-10 М. Кл.-" С 01 К 2106 присоединением заяв Тосударственный коми 23) Приоритет Совета Министров СССРло делам изобретенийи открытий(088.8) бликовано 30.05.76. Бюллетень20 Дата опубликования описания 30.07.7(71) Заявит 4) ЦИФРОВОЙ ВАТТМЕ управления 12 Пуск 15, задатенных зна 2 пт, эле очках периода енин мощности ходу подключен к и, а по выходу ( д задатчика 16) реобразователя 3интервал (для заи к формирователю 6 кций э 1 п 2 в 1 и соз 2 о 1 ветствующпх заего - к на 2 в 1,:и 30 Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники, в частности к устройствам для измерения мощности,Известны цифровые ваттметры, содержащие блок управления, преобразователи напряжения во временной интервал и тока в частоту импульсов, подключенные к ключу, а также интегрирующие счетчики,Известные цифровые ваттметры, основанные на обработке информации о мгновенных значениях мощности в и точках периода, пригодны для измерения активной мощности. В современных же энергосистемах актуально измерение реактивной мощности, знание которой позволяет автоматизировать контроль полной мощности и Сов гр.Кроме того, такие ваттметры имеют слабую помехозащищенность.Цель изобретения - одновременное измерение активной и реактивной мощности и повышение помехозащищенности.Это достигается тем, что предлагаемый ваттметр снабжен задатчиком функций з 1 п 2 оА и соз 2 оА и множительным устройством, при этом входы множительного устройства подключены к выходам ключа и задатчика функций з 1 п 2 оА и сов оА, а выход - к входам интегрирующих счетчиков.На чертеже показана развернутая функциональная схема цифрового ваттметра. Ваттметр содержит блок 1 управления, преобразователь 2 тока в частоту, преобразователь 3 напряжения во временной интервал, ключ 4, множительное устройство 5, формнро ватель 6 кода ортогональных функций з 1 п 2 яи сов 2 а 1 реверсивнье счетчики 7 и 8 с триггерами реверса 9 и 10 соответственно.Блок управления служит для установкисхемы прибора в исходное состояние, задания 0 момента начала измерения, задания точек из 2;.мерения( = 1, 2 - 3 и) мгновениной мощности. В состав блокавходят кнопка 11 Сброс и кнопка5 триггер 13, вентиль 14, нуль-органчик 16 моментов измерения мгнов мент задержки 17.Блок управления по в жимам исследуемой цеп выходом является выхо импульсному входу п пряжения во временно пуска преобразователя) кода ортогональных фун в и точках периода, соот515997 3Преобразователь 3 напряжения во временной интервал служит для преобразования напряжения У во временной интервал 7, в точках периода и с координатами2,аг -г, т. е, , = К,(У 1) где К, - крутизна характеристики выход - вход преобразователя 3, На время Т; открывается ключ 4. С преобразователя 2 ток - частота на вход ключа 4 поступает частота, пропорциональная мгновенному значению тока (1,)=Кг(1,), где % - крутизна характеристики выход - вход.За время открытого состояния ключа 4 на его выход проходит количество импульсов, рав- ное 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 Н, =Туг) =- К,К,1,г(1 г) =- - К,К,11, згп а 1 г 1, згп (айаг + а) КР ,где К = К 1 К 2.Множительное устройство 5 предназначенодля мгновенных значений мощности Р(г;) в2 г.точках измеренияг на ортогональныеифункции двойного угла з 1 п 2 о 1, и сов 2 Ы, вэтих же точках.Множительное устройство состоит из вычитающего счетчика 18 и двух групп вентилей19 и 20, причем потенциальные входы вентилей подключены к выходам логических устройств 21 и 22 формирователя б кодов ортогональных функций, а импульсные входыпоразрядно к выходам триггеров счетчика 18.Выходы множительного устройства 5 соединены с входами интегрирующих счетчиков 7, 8,Формирователь б служит для задания кодов ортогональных значений функций з 1 п 2 о 1и сов 2 о 1 в и точках периода. Помимологичес;пх устройств 21 и 22 в состав формирователя входит реверсивный счетчик 23. Логическиеустройства 21 и 22 представляют собой дешифрованные матрицы, выходы которых через схемы ИЛИ управляют вентилями 19 и20 соответственно.Реверсивные счетчики 7 и 8 осуществляютоперации суммирования величин Р(1,)сов 2 о 1;и Р(1;)з 1 п 2 а 1, соответственно с учетом знакапроизведения. Режимы работы счетчика задаются триггерами реверса 9 и 10.Принцип действия схемы прибора заключается в следующем,В исходном состоянии схемы, задаваемомкнопкой 11 Сброс, счетчики 7, 8, 18 находятся в нулевом положении, вентиль 14 закрыт потенциалом триггера 15. Триггеры реверса 9 и 10 установлены в положение, соответствующие работе счетчика 7 на вычитание,а счетчика 8 - на суммирование. В счетчике23 записывается единица и в логических устройствах 21 и 22 формируются коды, соответствующие значениям ортогональных функцийдвойного угла в первой точке измерения2-,.аг 4При нажатии кнопки 12 Пуск срабатывает триггер 13, открывая вентиль 14. Первыйже импульс с выхода нуль-органа 15 поступает на задатчик 1 б моментов измерения2-,агиЗадатчик 16 формирует импульсы в момен.2 г,ты агг, которые поступают на запускипреобразователя 3, через элемент задержки17 на вход счетчика 23. На время Т; открывается ключ 4, и импульсы, пропорциональныеР(Ц с выхода ключа 4 подаются на счетчик 18,Так, после поступления первого импульса 2 запуска в точке а, на вход множительи ного устройства проходит следующее число импульсов. Л, = КРЯ.На выходах множительного устройства 5 число импульсов составляетКР (1 г) соя а и КР (,Я яп а,.В промежутке между моментами измеренияи 12, но через время задержки, большее максимально возможного времени преобразования Т;п,с выхода элемента задержки 17 в счетчик 23 поступает следующий импульс, и в логических устройствах 21 и 23 формируется код следующего значения ортогональных функций сов а 2 и з 1 п а 2. Затем на вход счетчика 18 подается число импульсов У = КР(г,), а число импульсов на выходах множительного устройства 5 составляет КР (г 2) сов а 2 и КР(г 2) з 1 п си. Импульсы с выходов множительного устройства 5 поступают на входы интегрирующих счетчиков 7 и 8,В дальнейшем работа схемы повторяется для различных значений ортогональных функций. Причем, поскольку ортогональные функции изменяются с двойной частотой, то за период исследуемого сигнала коды ортогональных функций в каждой точке необходимо задавать дважды с периодом, равным половине периода исследуемого сигнала.При работе интегрирующих счетчиков может возникнуть случай, когда число импульсов, поступающее на вычитание, окажется больше, чем количество импульсов, пришедшее на суммирование, и измеряемое значение мощности записывается в счетчике в дополнительном коде. ь 1 тобы исключить это, выходные импульсы, возникающие при,переполнении счетчика (в режиме вычитания), переключают соответствующий счетчик в режим суммирования. Иногда необходимо знать характер нагрузки, Для получения информации об этом может быть использовано положение триггера реверса 10 счетчика 8 реактивной мощности.. ПапаикаПо р шн Редактор Т. Рыоапова крсд Е,)ррсктор М. Лейзера:и Заказ 1538 5Ц 11 И 1 ПИ Изд,м 1 зт 07Государственного к но .епаз из ор13035, Москва, ЖПодпис.ое пографи приона, 2 Форму л а изооретепия Цифровой ваттметр, содержащий блок управления, преобразователи напряжения во г,ременной интервал и тока в частоту импульсов, подкл 1 оченные к клОчу, а также интегрирующие счетчики, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с цс 1 ью одновременного измерения актинной и реактивной мощности и повышени 11 Омекоза 1 цнщснностн, Он снаожен задатчн Оу рмнкцн 51 п 2 озе; и соз 2 п; н дп 10 житсг 1 ьнь 1 м устройством, при этом вкоды множительного устройства подключены к выкодам клпоча н Ядатчпка фукцп 1 .1 п 2 о 1 у и соя 2 со 1;, а Вы. од -- к В одам ннтегрирмоцнк счетчиков. Тираж 1 Оо 9 гпитега Созета Министров С тений и открытий Разинская наб., д. 4 5