Преобразователь активной энергии в цифровой код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Ш 4 С 01 к 21/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 530452, кл, Н 03 К 13/20, 1975.Авторское свидетельство СССРНф 995004, кл. С 01 В. 21/00, 1983.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ В ЦИФРОВОЙ КОД (57) Изобретение относится к измерению и кодированию информации. Цель изобретения - повьппение точности преобразования. Преобразователь соа 9)ЬО,ш 141 1678 А 1.держит входной блок 1, преобразователи 2 и 3 напряжения в частоту следования импульсов, нуль-орган 4, реверсивный счетчик 5, регистратор 6результата, элемент 17 задержки и инвертор 20, введенный двоичный умножитель 7, включающий счетчик 8, им-,пульсно-потенциальный вентиль 9 иэлемент ИЛИ 1 О, служащий для формирования частотно-импульсной последовательности со средней частотой следования импульсов. Кроме того, в преобразователь введены регистры 11 и12, счетчик 13, управляемый делитель14 частоты, генератор 15 опорной частоты, делитель б частоты, элементы ф18 и 9 за е жк 1Изобретение относится к измерению и кодированию информации и может быть ,использовано для построения преобразователей активной энергии (мощности) ,переменного тока в цифровой код.,Цель изобретения - повышение точности преобразования.На чертеже представлена схема пре.образователя активной энергии в циф,ровой код.Преобразователь содержит входной .блок 1, преобразователи 2 и 3 напряжения в частоту следования импульсов, нуль-орган 4, реверсивный счетчик 5, регистратор 6 результата, двоичный умножитель 7, состоящий из первого счетчика 8, импульсно-потенциальных вентилей 9 и элемента ИЛИ 10, регистры 11 и 12, второй счетчик 13, управляемый делитель 14 частоты, генератор 15 опорной частоты, делитель 16 частоты, элемент 17-19 задержки и инвер,тор 20, Причем входы входного блока 1 подключены к входным шинам, первый выход - к входу преобразователя 2 напряжения в частоту следования импульсов и входу нуль-органа 4, а второй выход - к входу преобразователя 3 напряжения в частоту следования им пульсов. Выход нуль-органа 4 соединен с входом записи регистратора 6 результата и через первый элемент 17 задержки с установочным входом реверсивного счетчика 5, выходы разрядов35 которого подключены к входам регистратора 6 результата. Выход преобразователя 2 напряжения в частоту следования импульсов подключен к входузаписи первого регистра 11 и через второй элемент 18 задержки к установочному входу первого счетчика 8, вход которого соединен с выходом генератора 15 опорной частоты, входом управляемого делителя 14 частоты и через инвертор 20 с входом делителя 16 частоты, а выходы разрядов - с входами первого регистра 11 и импульсными входами вентилей 9, потенциальные входы которых подкпочены к выхо -50 дам первого егист ра 1 1 а Выходы к входам элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с входом второго счетчика 13, Выход преобразователя 3 напряжения в частоту следования импульсов подклкчен к входу записи второго регистра 12 и через третий элемент 19 задержки к установочному входу второго счетчика 13, выходы разрядов которого соединены с входами второго регистра 12, Вход вычитания реверсивного счетчика 5 подключен к выходу делителя 16 частоты, а вход сложения - к выходу управляемого делителя 14 частоты, входы управления которого соединены с инверсными выходами регистра 12,Преобразователь активной энергии в цифровой код работает следующим образом.Входные напряжение ы(г.) и ток (й) преобразуются входным блоком 1 в нормированные напряжения, им прямо пропорциональные, а затем преобразователями 2 и 3 - соответственно в частотно-импульсные последовательности и (") ио+8 и ц(") и ;;о + + Б1(е).Счетчик 8, на вход которого по" ступают импульсы опорной частотой следования 1. с выхода генератора 15 опорной частоты, подсчитывает их количество в течение каждого периода последовательности с выхода преобразователя 2По окончании каждого из этих периодов код Б (с) импульсов с выходайпреобразователя 2 переносится в пер-вый регистр 11, после чего счетчик 8 сбрасывается в нулевое состояние и приступает к подсчету числа импульсов с выхода генератора 15 опорной частоты за следующий период последовательности с выхода преобразователя 2. В это ке время на выходе и- разрядного двоичного умножителя , управляющим кодом которого является код К (г.) первого регистра 11, формируется частотно-импульсная последовательность со средней частотой следо-вания импульсовд= Го 1 и(") 2"Счетчик 13 в течени каждого текущего периода последовательности с выхода преобразователя 3 подсчитывает число импульсов с выхода двоичного умножителя 7д(с) й (ь)/; (ь) 1после чего импульсом с выхода преобразователя 3 оно переносится во вто 1411рой регистр 12, а счетчик 13 через время, опрепеляемое вторым элементом 19 задержки, сбрасывается в максимальное (единичное) состояние и при 5 ступает к подсчету числа импульсов с выхода двоичного умцожителя 7 за следующий период последовательности с выхода преобразователя 3. Инверсия 2 - Б;- 11 кода Ю,(Т) второ го регистра 12 является управляющей для делителя 14 частоты. Поэтому при емкости последнего 2" и частоте Г на входе на его выходе формируется частотно-импульсная последовательность с частотой следования импульсове, (с) га г(2 - (2 - ми, (с) - 11220-(г.)Опоступающая на вход сложения реверсивного счетчика 5. В это )ке время на вход вычитания реверсивного счет чика 5 поступает опорная последовательность импульсов с выхода генератора 15 опорной частоты, поделенная делителем 16 частоты на коэффициент Г /(2"Г; Й,й ). При этом в счетчике 5 за текущий период Т входного сигнала ц(г) накапливается с учетом того, что для симметричных входныхТ)(сигналов 1 а(с)йс О и 1 и(с)йгщО,35 показание, т 67 Я4- О /(1-К,)1, ГДЕ КИ= И" О ас ос тгаяяк)т2/Х;(ц; 6 = 1/ 31(1 1:К:( -к ) )( ( 3 к к кг)(г ) 4(с )й г,Л для синусоидальных входных сигналов6 =2(1-К,)/)ГЗ К; К,Е; Т совРО)где К; = Г,Л;Вторая и третья погрешности в относительных единицах и их среднеквадратичные значения для текущих периодов следования импульсов на выходе делителя 14 частоты составляют соответственно)3 1 яГ (г.) ЛО; 6,. =1 И)/(16 ХО), 1,;16/)Ът(й /( Ому)й)6,",=(е) к Ю/(Гб к,Г).Тогда суммарные значения этих погрешностей для интервала преобразования с учетом их усреднения определяются соответственно как= в в в .- 1 и(с) с)йс.2 ЯБ;Оо л(О ио 40 Из-за дискретности счета при не- кратности в общем случае длительностей периода Т,и периодов последовательностей с выходов преобразователей 2 и 3 со средними значениями периодов следования на этих интервалах импульсов с выходов соответственно делителей 14 и 16, генератора 15 опорной частоты и двоичного умно- жителя 7 возникают три погрешности. Первая из них в относительных единицах и ее среднеквадратичное значение- С уЧЕтОМ .ТОГО, Чтс 2л.ОЛИ мр)й 1 ОгдеО; (е) 4 чения фу иЮ (сной по на текущледовател14. х периодах ности с выимп ител ода игналов ля синусоидальных1Составитель С. СафохинРедактор О, Орковецкая Техред Л.Олийнык Корректор А. Обручар Заказ 3650/41 Тираж 772 ПодписноеВНИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосквар Бр Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятиер г. Ужгород, ул. Прстектная, 4 5 1411Формула изобретения Преобразователь активной энергии в цифровой код, содержащий входнойи5 блок, первыи и второй преобразователи напряжения в частоту следования импульсов, нуль-орган, реверсивный счетчик, регистратор результата, первый элемент задержки и инвертор, приО чем входы входного блока подключены к входным шинам, первый выход - к входу первого преобразователя напряжения в частоту следования импульсов и входу нуль-органа, второй выход - к входу .второго преобразователя напряжения в частоту следования импульсов, выход нуль-органа соединен с входом записи регистратора результата и через первый элемент задержки с установочным входом реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам регистратора результата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности 25 преобразования, в него введены двоичный умножитель, состоящий из первого счетчика, импульсно-потенциальных вентилей и элемента ИЛИ, первый и второй регистры, второй счетчикр управляемый,целитель частоты, генератор опорной частоты, делитель частотыр 678 бвторой и третий элементы задержки, причем выход первого преобразователя напряжения в частоту следования импульсов подключен к входу записи первого регистра и через второй элемент задержки к установочному входу перво" го счетчика, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, входом управляемого делителя частоты и через инвертор с входом делителя частоты, а выходы разрядов - с входами первого регистра и импульсными входами импульсно-потенциальных вентилей, потенциальные входы которых подключены к выходам первого регистра, а выходы - к входам элемента ИЛИр выход которого соединен с входом второго счетчика, выход второго преобразователя напряжения в частоту сле,цования импульсов подключен к входу записи второго регистра и через тре 1тий элемент задержки к установочному входу второго счетчикар выходы разрядов которого соединены с входами второго регистра, вход вычитания реверсивного счетчика подключен к выходу делителя частоты, а вход сложения к выходу управляемого делителя частотыр входы управления которого сОеди иены с инверсными выходами второго регистра.