Цифровой ваттметр

(22) Заявлено 08.12,75 (21) 2196352(21 51) М. Кл 2 б 01 Р 21/06 вкис присоединением асударственный квинтетСавета Министров СССРпа делам изааретеннйи аткрытий(43) Опубликовано 15,10.77. Бюллетень38 (45) Дата опубликования описания 14,10.77(088.8) 2) Авторы изобретения А, Бычковский, В. П. Гапч И. Г. Лунев, М, В. П 1) Заявит 54) ЦИФРОВОЙ ВЛТТМГТ подключены к выходам триггеров, генератора опорной частоты ц блоков совпадений, выходы двух блоков вентилей соединены через один из реверсивных счетчиков с дешифратором, 5 выходы двух других - через второй реверсивным счетчик с указанным дешифратором, блок возведения в степень, вход которого подключен ко входам задатчпков ортогональпых функций, а выход - к одному пз входов пре образователя аналог-код, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, входы шунта п формирователя управляющих импульсов являются входами устройства, вторые входы одного нз блоков сравнения и блока воз ведения в степень соединены с источникомопорного напряжения, а другого блока сравнения - с источником опорного тока 21.Недостатком этого ваттметра является сравнительно низкая точность, зависимость резуль тата измерения от частоты исследуемого сигнала, сравнительная сложность схемной реализацип, низкая помехоустойчивость,С целью повыпения точности помехоустойчивости в предлагаемый цифровой ваттметр введены два соединенных между собой формирователя временных интервалов, один пз которых включен между выходом шунта и входом одного пз блоков сравнения, а другой между входом формирователя управляющих 30 импульсов и входом другого блока сравнения,Изобретение относится к области дискретных методов измерения электрических величин и вычислительной техники.Известно устройство измерения мощности, основанное на функциональном преобразовании входных сигналов и дальнейшем их преобразовании в цифровой код.Известное устройство не удовлетворяет современным требованиям по точности, быстродействию, автоматизации процесса измерения и возможности сочетания его работы с вычислительными устройствами систем управления и автоматики.Известен цифровой ваттметр переменного тока, наиболее близкий по технической сущности к настоящему изобретению, содержащий, последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов и множитель частот, выход которого подключен к задатчикам ортогональных функций, каждый из которых через блоки умножения, соединенные другими своими входами с выходом преобразователя аналог-код, подключен к счетчикам и непосредственно к одним из входов других триггеров, другие входы которых подсоединены к выходам двух блоков сравнения соответственно, три блока совпадений, одни входы которых соединены с выходами триггеров, а другие - с выходом одного из указанных блоков совпадений, четыре блока вентилей, входы которых ко, В, А. Говорунов, А. В, Кравцов,анка и В, С. Старжинский5 10 15 20 На чертеже изображена блок-схема предлагаемого цифрового ваттметра.Цифровой ваттметр содержит шунт 1, формирователь 2 управляющих импульсов, множитель 3 частоты, формирователи 4 и 5 временных интервалов, блоки 6 и 7 сравнения, триггеры 8 и 9 управления, блоки 10 - 11 совпадения, генератор 13 опорной частоты, управляемые вентили 14 - 17, реверсивные счетчики 18 и 19, дешифратор 20 нулевого состояния реверсивных счетчиков, устройство 21 возведения значений тока и напряжения в степень, показатель которой является функцией временных интервалов, преобразователь 22 аналог-код; задатчик 23 ортогональных функций, блок 24 умножения, счетчик 25 активной мощности, задатчик 26 ортогональных функций, блок 27 умножения и счетчик 28 реактивной мощности.В исходном состоянии ток подается через шунт 1 на вход формирователя 4, на выходе которого ток следит за изменением входного сигнала. Напряжение У,.(1) подается на входы формирователей 2 и 5, последний управляет работой множителя 3 частоты. Напряжение па выходе формирователя 5 следит за изменением входного напряжения.При запуске формирователя 5 тактовым импульсом с умножителя 3 частоты формирователи 4 и 5 отключаются от исследуемых сигналов и подключаются к потенциалу земли.Этим жс импульсом устанавливаются в О триггеры 8 и 9, которые открывают вентили 14 и 15, импульсы от генератора 13 поступают на суммирование в счетчики 18 и 19. С этого момента ток и напряжение на выходе формирователей 4 и 5 начинают уменьшаться по экспоненциальному закону.По достижении уровня срабатывания блоков 6 и 7 на их выходах появляются импульсы.Тактовым импульсом с умножителя 3 частоты запускается устройство 21 с показателем, пропорциональным временному интервалу, начало которого определяется формирователями 4 и 5, а окончание - срабатыванием блоков 6 и 7.Напряжение У, с выхода устройства 21 поступает на вход преобразователя 22. Число импульсов на выходе преобразователя 22 пропорционально произведению мгновенных значений тока и напряжения исследуемых сигналов,С приходом импульсов на триггеры 8 и 9 блоков 6 и 7, эти триггеры устанавливаются в единичное состояние при помощи вентилей 14 и 15, генератор 13 отключается от счетчиков 18 и 19. После установки триггеров 8 и 9 в единичное состояние высокий уровень с блока 12 вызывает срабатывание блоков 10 и 11, которые переключат счетчики 18 и 19 на вычитание и открывают вентили 16 и 17. Импульсы из содержимого счетчика 18 вычитаются, а затем после установки его в нуль вычитываются импульсы из содержимого счетчика 19. После установки счетчиков 18 и 19 в пуль сра 25 30 35 40 45 50 55 60 65 батывает дешифратор 20 и запускает на преобразование значение напряжения на выходе устройства 21 в код устройством 22, Произве. дения мгновенных значений тока и напряжения подаются на блоки 24 и 27, на вторые входы которых с задатчиков 23 и 26 поступают коды з 1 п 2 х и соз 2 х соответственно, С блоков 24 и 27 коды мгновенных значений мощности поступают на счетчики 25 и 28, где суммируются за период.По окончании процесса измерения показания счетчиков 25 и 28 пропорциональны соответственно измеряемым активной и реактивной мощности.Цифровой ваттметр позволяет измерять активную и реактивную мощности при наличии высокочастотной помехи в кривых тока и напряжения, отличается простотой схемной реализации и не требует особой настройки,Формула изобретения Цифровой ваттметр, содержащий шунт, последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов и множитель частоты, выход которого подключен к задатчикам ортогопальных функций, каждый из которых через блоки умножения, соединенные другими своими входами с выходом преобразователя аналог-код, подключен к счетчикам и средственно к одним из входов двух триггеров, другие входы которых подсоединены к выходам двух блоков сравнения соответственно, три блока совпадений, одни входы которых соединены с выходами триггеров, а другие - с выходов одного из указанных блоков совпадений, четыре блока вентилей, входы которых подключены к выходам триггеров, генератора опорной частоты и блоков совпадений, выходы двух блоков вентилей из четырех соединены через один из реверсивных счетчиков с дешифратором, а выходы двух других - через второй реверсивный счетчик с указанным дешифратором, блок возведения в степень, вход которого подключен ко входам задатчиков ортогональных функций, а выход - к одному из входов преобразователя аналог-код, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, входы шунта и формирователя управляющих импульсов являются входами устройства, вторые входы одного из блоков сравнения и блока возведения в степень соединены с источником опорного напряжения, а другого блока сравнения - с источником опорного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, в него введены два соединенных между собой формирователя временных интервалов, один из которых включен между выходом шунта и входом одного из блоков сравнения, а другой - между входом формирователя управляющих импульсов и входом другого блока сравнени.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе576542 Составитель Н, АндриевскийТсхред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева Редактор Т. Янова По писное Заказ 2290/7 Изд.512 Тираж 1109 1-1 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 5 1, Авторское свидетельство СССР 398878,кл. б 01 К 21/06, 1972.б 2, Авторское свидетельство СССР 290226,кл. 6 01 К 21/06, 1969,