Устройство для измерения мощности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 151) 4 С 01 К 21 Т)Б ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СССР1980.ССР1985(57 ов мере мо ток точинияГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ М 00 НОСТИ Изобретение может быть использова. аттметрах переменного тока для изния активной,реактивной и полной сти в цепях синусоидального Нель изобретения - повышение сти, уменьшение времени измерерасширение частотного диапазона в области низких частот - достигается введением выпрямителя 4, преобразователя 5 напряжение - частота,анализатора 3 знака, реверсивногосчетчика 7, преобразователя 8 период.код и делителя 9 кодов. Работа устройства основана на преобразованиипроизведения мгновенных значенийвходных сигналов тока и напряжения вчастоту импульсов преобразователем5 напряжение-частота, которые поступают на вход реверсивного счетчика7 через ключ 6. Время открытия ключа6 зависит от вида измеряемой мощности (активной, реактивной или полной)и управляется формирователем 2 временных интервалов. В зависимостиот знака сигнала на выходе множительного блока 1 анализатор 3 знака управляет направлением счета реверсив- Сного счетчика 7. 1 ил.Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может бытьиспользовано при создании ваттметровпеременного тока для измерения активной, реактивной и полной мощности в цепях синусоидального тока.Цель изобретения - повышение точности, уменьшение времени измеренияи расширение частотного диапазона вобласть низких частот.На чертеже приведена структурнаясхема устройства,Устройство содержит множительныйблок 1 Формирователь 2 временныхинтервалов, анализатор 3 знака, выпрямитель 4, преобразователь 5 напряжение - частота, ключ б, реверсивныйсчетчик 7,.преобразователь 8 период -код и делитель 9 кодов.Входы множительного блока 1 являются входами устройства, к которымподключены два входа Формирователя2 временных интервалов. Выход множительного блока 1 соединен с точкой,объединяющей входы анализатора 3 знака и выпрямителя 4, к выходу которого подключены последовательно соединенные преобразователь 5 напряжение -частота, ключ 6 и реверсивный счетчик 7. Второй управляющий вход ключа6 соединен с выходом формирователя 2временных интервалов, а входы управления (или реверса) реверсивногосчетчика 7 подключены к двумя выходам анализатора 3 знака. Второй итретий выходы Формирователя 2 временных интервалов подключены к двумвходам преобразователя 8 период -код, разрядные выходы которого соеди.нены с одной группой разрядных вхо 40дов делителя 9 кодов, подключенногодругой группой разрядных входов кразрядным выходам реверсивного счетчика 7.Устройство работает следующим образом.На выходе множительного блока 1образуется напряжение, пропорциональное произведению мгновенных значенийнапряжения ц(с) и тока (г.) исследуемой пепи, Если входные напряжения иток определяются соотношениямиц(С) = П зюыс,з.(е) = Т зп(ыС + ср),то напряжение на выходе блока 1 равноц г("-)- К,Н 1 соэср + сов(2 сд - р), (1) где Ц, Т - действующее значение напряжения и тока;- Фазовый сдвиг;К, - коэффициент передачи множительного блокаТе же входные сигналы ц(С) и (1) подаются на формирователь 2 временных интервалов, который задает определенные временные интервалы, управляющие ключом 6. Напряжение ц поступает на анализатор 3 знака, который определяет знак этого напряжения, в зависимости от этого формируется сигнал, управляющий режимом работы реверсивного счетчика 7. Кроме того, напряжение цГ(1) подается на выпрямитель 4, а с него - на преобразователь 5 напряжение - частота, в котором напряжение преобразуется в пропорциональную частоту следования импульсов Г = К К )цК, - коэффициенты передачисоответственно выпрямителя 4 и преобразователя 5 напряжение - частогде К,Выпрямитель 4 необходим для того, чтобы можно было использовать более простой однополярный преобразователь 5 напряжение - частота.Импульсы частотой Г(Т) поступают на сигнальный вход ключа 6, который открывается формирователем 2 временных интервалов на определенное время в течение периода входных сигналов в зависимости от измеряемой величины: активной, реактивной или полной мощности, В результате через ключ 6 на вход реверсивного счетчика 7 поступает определенное количество импульсов. Знак Функции цг при интегрировании частоты реверсивным счетчиком 7 учитывается заданием его режима работы; суммирование, если ц (1О, или вычитание при цО. Для задания режима работы реверсивного счетчика 7 служит анализатор 3 знака, который в зависимости от полярности напряжения ц (1) Формирует на выходах управляющие сигналы, задающие соответствующие режимы работы реверсивного счетчика 7.(3) При измерении активной мощности ключ 6 открывается на временной интервал от ,рг до Т/8 или на фазовый интервал от Р/2 до /4. В этом случае показания реверсивного счетчика 7 будут81Н =РИ)й =.Рт 41КгКз "Р( ) (ц )рог Подставляя выражение (1), имеем ИР = К,К Кэц 1 - соз(2 Ж1ча Ц ) й(И) -- ТБ 1 соз(Р Ккгкэ 2где Р = П 1 созр - измеряемая активнаямощность цепи.В режиме измерения реактивной мощности ключ 6 открывается на временной интервал от О до ср или на фазовый интервал от О до Ч /2 и в реверсивном счетчике 7 записывается количество импульсов Ьр) г Нц = Гй = О рФ 1 К К К П 1 - сов(2 и 1 г э я Огде О = Б 1 згпр - измеряемая реактивная мощностьцепи.В режиме измерения полной мощности ключ 6 открывается на временной ин 1 р Т тервал от г. до ( - + -или нарп 2 8Ч фазовый интервал от у/2 до ( - +2в )Показания реверсивного счет+ 4чика 7 1К, К) -сов(2 а -где Б = Б 1 - полная мощность цепи.1 1Полученные коды МР, И, Из подаются с реверсивного счетчика 7 на делитель 9 кодов. На другой его вход с преобразователя 8 период - код поступает код периода входных сиг" налов И 1. = .КТ, где К - коэффициент передачи преобразователя 8 периодкод,На выходе делителя 9 кодов (с коэффициентом передачи К -) получаем соответственно коды: К КгКэКс30 Р 5 Б,. 2 К В предлагаемом устройстве повышаа ется точность измерения, посколькуисключены такие узлы, как фильтрвысоких частот и преобразовательсреднего значения, уменьшается время измерения, составляющее в каждом 45 режиме один-два периода входных сигналов, что особенно заметно на низких и инфранизких частотах. Крометого, в предлагаемом устройствепрактически нет никаких ограничений 50 для расширения частотного диапазонав сторону низких и инфранизких частот. Наоборот, чем ниже частота, темблагоприятнее режим работы прибора. 55 формула изобретения Устройство для измерения мощности, содержащее множительный блок и формирователь временных интервалов,92 Составитель ь.ЗаборнаяТехред Л.Олийнык Корректор Э,Лончакова Редактор Л.Пчелинская Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5889/45 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 14377 каждые из двух входов которых попар.но объединены между собой и подключены к двум входным шинам, а также ключ, своим управляющим входом соединенный с первым выходом формироваБ теля временных интервалов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, уменьшения времени измерения и расширения частотного диапазона, в него введены последовательно соединенные выпрямитель и преобразователь напряжение - частота, преобразователь период - код, реверсивный счетчик, анализаторзнака и делитель кодов, причем входы выпрямителя и анализатора знакаобъединены между собой и подключенык выходу множительного блока, выходпреобразователя напряжение-частотасоединен через ключ с входом реверсивного счетчика, входы реверса которого подключены к двум выходаманализатора знака, а разрядные выходы - к первым разрядным входам делителя кодов, вторые разрядные входыкоторого соединены с разрядными выходами преобразователя период - код,подключенного двумя входами к второму и третьему выходам формирователя временных интервалов.