Преобразователь коэффициента мощности в код

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз Сфветсина Сфцнаинстнческна Республик) Заявител ензенский политехнический институт ОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЦИЕНТА МОЩНОСТИ О б ние точразования ЗО Изобретение относится к цифровойэлектроизмерительной технике и можетбыть использовано для измерения коэффициента мощности.Известны преобразователи коэффициента мощности, содержащие коммутатор, усилитель-ограничитель и генератор опорной частоты, причем входы коммутатора подключены к входным клеммамприбора, а выход его связан с входомусилителя-ограничителя,Однако эти преобразователи имеютнизкое быстродействие, обусловленноеналичием в измерительной цепи аналоговых фильтров низкой частоты, и низ кую точность,Наиболее близким по техническойсущности к предложенному является преобразователь коэффициента мощности вйод,содержащий коммутатор, усилитель- ЯОограничитель и генератор опорной частоты, причем входы коммутатора подключены к входным зажимам прибора, авыход его связан с входом усилителяограничителя 11. 2Однако такой преобразователь имеетнедостаточные точность и быстродействие преобразования.Цель изобретения - повышености и быстродействия преоб Это достигается тем, что преобразователь коэффициента мощности в код, содержащий коммутатор, усилитель-ограничитель и генератор опорной частоты, причем входы коммутатора подключены к входным зажимам прибора,а выходего связан с входом усилителя- ограничителя, дополнительно снабжен интегрирующимпреобразователем напряжения во временной интервал, преобразователем код-частота, делителем частоты, блоком управления, реверсивным счетчиком, счетчиком и четырьмя ключами. Сигнальный вход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал связан с одним иэ входов коммутатора, тактовый вход этого преобразователя соединен с выходом усилителя-ограничителя. Выход интегрирую щего преобразователя напряжения во временной интервал подключен к .одному из входов блока управления, сигнальные входы двух первых ключей связаны с одним из выходов делителя частоты управляющие входы этих ключей связаны соответственно с двумя входами блока управления. Выход первого ключа соединен с шиной сложения реверсивного счетчика, выход которого связан с входом блока управления, Выход второгоключа подключен к управляющему входу преобразователя код в часто, сигнальный вход которого соединен с одним из Выходов делителя частоты. Выход преобразователя код-частота связан с сигнальным входом третьего ключа, управляющие входы третьего и четвертого ключей объединены между собой и подключены к одному из выходов блока управления, Сигнальный вход четвертого ключа связан с одним из выходов делителя частоты, Выход третьего ключа соеди нен с шиной вычитания реверсивного счетчика, а выход четвертого - с входом счетчика, Вход делителя частоты подключен к выходу генератора опорной частоты )5Блок-схема преобразователя представлена на чертеже.Устройство содержит коммутатор усилитель-ограничитель 2, блок управления 3, интегрирующий преобразователь 4 напряжения но временной интервал, ключи 5,9,10 и 12, реверсивный счетчик б, генератор опорной частоты 7, делитель частоты 8, счетчик 11 и преобразователь 13 код-частота.Цикл работы преобразователя состоит иэ трех тактов, В первом такте коммутатор 1 на вход усилителя-ограничителя 2, задающего время преобразования Ти интегрирующего преобразователя 4 напряжения во временной интер- З 0 вал, подает сигнал П пропорциональный напряжению нагрузки, сигнал Ц 1 (1), пропорциональный току нагрузки, подается на сигнальный вход преобразователя 4. При этом длительность ин тегрирования Т к задается равной полупериоду входного напряжения усилителя-ограничителя 2, т.е. полупериоду 1)(1), Выходной информативный интервал преобразователя 4 40 й,-, ,фП:р,сар, агде ц - средневыпрямленное знасрчение напряжения; 45Сов - коэффициент мощности;К 1 - коэффициент, определяемыйпараметрами преобразователя 4.В течение этого времени блок управления 3 открывает ключ 5 и в реверсивный счетчик б заносится следующее число импульсов;д 1 Дч 1 К 1)ср соД 41 (155где 1 1 - выходная частота делителячастоты 8.Во втором такте коммутатор 1 на вход усилителя-ограничителя 2 подает сигнал 11)(Е). При этом выходной информативный интервал времени преобразователя 4 равен:2 К Рср.В течение этого времени блок управления 3 открывает ключ 12 и в управляющий счетчик преобразователя кодчастота 13 заносится число;)2 "2 ДЧ 1 1 ср АЧ 1В третьем такте осуществляется списывание числа Б 1, зафиксированного в реверсивном счетчике б, выходной частотой преобразователя код-частота, а также производится измерение времени списывания счетно-импульсным методом. При этом по команде блока управления 3 открываются ключи 9 и 10, и выходная частота преобразователя 13 подается на шину вычитания реверсивного счетчика.2 1 )(1 ср 1 дч 1пкц ),)ДЧ 2 )4 ДЧг, (а агде Иа - емкость счетчиков преобразователя код-частота;- вторая выходная частотаделителя частоты.В момент окончания третьего такта будет выполняться равенстно:Р =И 1,где Тс - время списывания числав реверсивном счетчике.Подставляя в (3),(1) и (2) и проделывая простейшие преобразования, имеем:)4 аГс:сан р.ДЧ 2Временной интервал Тс измеряетсясчетно-импульсным методом заполнениясчетчика 11 через открытый ключ 10импульсами частоты 1 Ч . Результирующее число в счетчике является выходным кодом устройства. Это число пропорционально коэффициенту мощности.асдц 5 соВЮдчЗ=)а"дЧсоУАЧ 2где дб - третья выходная частота делителя частоты 8;АЧЗКДЧ = -- коэффициент деленияДЧ 2 делителя частоты 8,Данный преобразователь имеет высокую точность, поскольку в его функциюпреобразования входят в качестве коэф -фициентов пропорциональности неличиныИа и Кдц, которые задаются с абсолютной точностью, Отсутствие в схеме аналоговых фильтров позволяет получитьвысокое быстродействие. Процесс преобразования длится не более 3-5 периодов входного сигнала,Формула изобретенияПреобразователь коэффициента мощности в код, содержащий коммутатор, усилитель-ограничитель и генератор опорной частоты, причем входы комму659973 ии С+) Составитель Г.Смелова Техред О,Андрейко Корректор С,Шекмар,Редактор А.Шмелькин Тираж 1089 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Заказ 2087/1 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 татора подключены к входным зажимамприбора, а выход его связан с входомусилителя-ограничителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности и быстродействия, онснабжен интегрирующим преобразователем напряжения во временной интервал,преобразователем код-частота, делителем частоты, блоком управления, реверсивным счетчиком, счетчиком и че-.тырьмя ключами, причем сигнальныйвход интегрирующего преобразователянапряжения во временной интервал связан с одним из входов коммутатора,тактовый вход этого преобразователясоединен с выходом усилителя-ограничителя, выход интегрирующего преобразователя напряжения во временной интервал подключен к одному из входовблока управления сигнальные входыдвух первых ключей связаны с одним иэвыходов делителя частоты, управляющиевходы этих ключей связаны соответственно с двумя входами блока управления, выход первого ключа соединен с шиной сложения реверсивного счетчика,выход которого связан с входом блокауправления, выход второго ключа подключен к управляющему входу преобразователя код-частота, сигнальный входкоторого соединен с одним из выходов 5 делителя частоты, выход преобразователя код-частота связан с сигнальнымвходом третьего ключа, управляющиевходы третьего и четвертого ключейобъединены между собой и подключены р к одному из выходов блока управления,сигнальный вход четвертого ключа связан с одним из выходов делителя частоты, выход третьего ключа соединенс шиной вычитания реверсивного счетчика, а выход четвертого - с входомсчетчика, вход делителя частоты подключен к выходу генератора опорнойчастоты.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Орнатский П.П. и др. Измерительные приборы периодического сравнения,М., Энергия, 1975.