Устройство для измерения среднего значения тока электропривода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 1 К 1 9/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВСЕСО ЕИТНО Г ЕИБЛИ Е ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТВУ 2 тока. 1 ель изобрет точности измерения ия - повышение ока - достигает Бюл. Рий поли нически(54) УСТРОЙСТГО ЗНАЧЕНИЯ Т (57) Изобрете измерительной ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯЗЛЕ КТ РОПРИВОотносится к СРЕДНЕ лектрбытьтизиенног технике и системах троприводоже вто использов ованного эле,ЯО 15310 ся тем, что в известное устроиствовведены компаратор 2 и триггер 10,в связи с чем максимальное значениепогрешности не превышает цены одногоуравновешивающего импульса, т.е.уменьшается в два раза. Кроме того,устройство содержит датчик 1 тока,интегратор 2, компаратор 4, генератор 5 тактовых импульсов, распределитель 6 блоки 12 и 13 гальваническойразвязки, таймер 14, формирователь 15счетчик 16, регистр 17,элемент ИЛИНЕ 18, триггер 19. Распределитель6 содержит логические элементы И 7 и8. НЕ 9 и триггер 11. 2 ил.Иэобретение относится к электроизмерительной технике н может бытьиспользовано в системах автоматизиров анно го эле ктропривода переменного5 тока и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1465788.Цель изобретения - повышение точности измерения тока.На Фиг. представлена Функциональ ная схема устройства для измерения среднего значения тока; на Фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство для измерения среднего значения тока электропривода содержит датчик 1 тока, выход которого соединен с первым входом компаратора 2; второй вхоц которого подключен к нулевой шине, и с первым входом интегратора 3, выход которого соединен с первым входом компаратора 4, второй вход которого соединен с нулевой шиной, выход генератора 5 тактовых импульсов соединен с первым входом распределителя 6 импульсов, кото" рый подключен к первым входам элементов И 7 и 8 и через элемент НЕ 9 к С-входом триггеров 10 и 11, 0-вход триггера 10 соединен с вторым входом распределителя 6 импульсов и с выходом компаратора 2, а инверсный и йрямой выходы соединены соответственно с вторыми входами элементов И 7 и 8, третьи входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 11, Р-вход которого соединен с третьим входом распределителя 6 импульсов и с виходом компарЬ- тора 4, выход элемента И 7 является выходом распределителя 6 импульсов и соединен с вторым входом интегратора 3 и с входом блока 12 гальванической развязки, выход элемента И 8 является вторым выходом распределите ля 6 импульсов и соединен с третьим входом интегратора 3 и с входом блока 13 гальванической развязки.Кроме того, устройство содержит таймер 14 и формирователь 15 импульсов, первый выход которого соединен с входом сброса счетчика 16, а второй выход подключен к входу записи регистра 17, выходы счетчика 16 соединены с соответствующими входами регистра 17, выходы которого являются55 выходами устройства, вход сложения счетчика 16 и первый вход элемента ИЛИ-НЕ 111 соединены с выходом блока 13 гальванической развязки, вход вычитания счетчика 16 и второй вход элемента ИЛИ-НЕ 18 соединены с выходом блока 12 гальванической развязки, выход элемента ИЛИ-НЕ 18 соединен с С-входом триггера 19, Р-вход которого соединен с выходом таймера 14, а выход - с входом формирователя 15 импульсов.На Фиг.2 обозначено: а - импульсы на выходе таймера 14, б - сигнал на выходе датчика 1 тока; в - тактовые импульсы генератора 5; г - выходной сигнал компаратора 2; д - выходной сигнал на прямом выходе триггера 10; е - выходной сигнал интегратора 3; ж - выходной сигнал компаратора 4; з - выходной сигнал на прямом выходе триггера 11; и,к - импульсы на выходах элементов И 8 и 7 соответственно; л - импульс управления записью в регистр 17; м - импульс управления обнулением счетчика 16; н - среднее значение тока на интервале измерения. Устройство работает следующим образом.Таймер 14 вырабатывает импульсы с периодом Т, равным длительности интервала измерения. Импульс с выхода таймера 14 поступает на Э-вход триггера 19, где синхронизируется со счетными импульсами, поступающими на С-вход. При наличии сигнала логической единицы на С-входе, что соответствует паузе в последовательности тактовых импульсов, укаэанный импульс поступает на вход формирователя 15 импульсов, на втором выходе которого формируется импульс управления записью в регистре 17, по заднему Фронту которого на первом выходе Формирователя 15 импульсов формируется импульс управления обнулением счетчика 16. При поступлении импульса на вход записи в регистр 17 осуществляется запись в регистр текущей информации с выходов счетчика 16 в виде п-разрядного цифрового кода и записанное значение сохраняется на выходе регистра в течение последующего интервала измерения. При поступлении импульса на вход сброса счетчика 16 происходит его обнуление и начинается новый ин 1 тервал измерения и Формирования цифрового кода,5 15При положительной полярности измеряемого сигнала на выходе компаратора 2 формируется сигнал логической единицы, который поступает на Р-вход триггера 10, где синхронизируется с тактовыми импульсами, после чего синхронизированный сигнал с прямого выхода триггера 10 поступает на второй вход элемента И 8, а сигнал логического нуля с инверсного выхода триггера 10 поступает на второй вход элемента И 7, запрещая возможное прохождение тактовых импульсов на второй (неинвертирующий) вход интегратора 3. Интегратор непрерывно интегрирует выходной сигнал датчика 1 тока, поступающий на его первый (неинвертирующий) вход, Если выходной сигнал интегратора 3 больше нуля, что соответствует сигналу логической единицы на выходе компаратора 4, поступающему на Р- вход триггера 11, на прямом выходе триггера 11 будет сигнал логической единицы, который, поступая на третий вход элемента И 8, разрешает ,прохождение текущего тактового импульса через этот элемент на третий (инвертирующий) вход интегратора 3, на котором с помощью входных делителей задается необходимое значение амплитуды уравновешивающего импульса и осуществляется вычитание вольтсекундной площадки, соответствующей этому импульсу из текущего значения интегра- З 5 ла входного сигнала. Одновременно с этим тактовый импульс через блок 13 гальванической развязки поступает на вход сложения реверсивного счетчика 16, Если при появлении следующего тактового импульса уровень выходного сигнала компаратора 4 остается неиз" менным, то этот импульс через элемент И 8 поступает на те же входы интегратора 3 и счетчика 16, При измене 310096мента И 7, однако тактовые импульсычерез этот элемент не проходят, таккак на втором входе присутствует сиггал логического нуля.Таким образом, на текущем тактеуравновешивающий импульс не формируется и осуществляется интегрированиетолько входного сигнала до тех пор,пока значение сигнала не превысит нулевой уровень, что фиксируется компаратором 4, который переключает триггер 11 и разрешает прохождение текущего уравновешивающего импульса натретий вход интегратора и вход сложения счетчика 16. При противоположной полярности входного сигнала сигнал логической единицы имеется навтором входе элемента И 7, и тактовые импульсы будут проходить черезэтот элемент на второй вход интегратора 3 и через блок 3 гальванической развязки на вход вычитания счетчика 16 только при условии, что сигнал на выходе интегратора 3 меньшенуля, которому соответствует сигналлогической единицы на третьем входеэлемента И 7, в противном случаеформирование и подсчет уравновешивающих импульсов осуществляться не будет. 50 55 нии полярности выходного сигналаинтегратора 3 и, соответственно,уровня выходного сигнала компаратора 4 (это означает, что интеграл импульсного уравновешивающего сигналапревысил по модулю значение интеграла измеряемого) переключается триггер 11 и тем самым блокируется прохождение тактовых импульсов черезэлемент И 8, в то же время как наинверсном выхоле триггера 11 формируется сигнал логической единицы, который поступает на третий вход элеТаким образом, полярность подключения тактовых импульсов на входы интегратора 3 и счетчика 16 определяется полярностью входного сигнала и знаком выходного сигнала интегратора 3, т,е, полярностью ошибки уравно вешивания, и каждое последующее подключение направлено на уменьшение этой ошибки, максимальное значение которой при данном способе измерения не превышает цены одного уравновешивающего импульса, так как вольтсекундная площадка формируемого однополярного импульсного сигнала пропорциональна интегралу тока на интервале измерения, то, подсчитывая количество импульсов, поступающих на соответствующий вход счетчика, в зависимости от полярности входного сигнала, определяют цифровой код, соответствующий среднему значению входного сигнал-. ла за интервал измерения, который при появлении импульса управления записью в регистр 17 записывается в него.Данная информация хранится в течение следующего интервала измерения, При появлении нового импульса на выходе1531009 Формула изобретения5Устройство для измерения среднего значения тока электропривода по авт, св. Р 1465788, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения среднего тока, в него, введен второй компаратор, а в распреель Е.Звере.Ходанич ектор 1.Максимишине Подписноеиобретениям и открытиям при ГКНТ СС Раушская наб., д.,4/5 иэдательскии комбинат Патент , г,ужго 1 роиэводств Гагарина,аймера описанный цикл измерения повторяется аналогичным образом. Состав ктор А.Козориэ ТехредЗаказ 7949/46 Тираж 714ВНЮ 1 ПИ Государственного комитета и113035, Москва, Жделитель введен второй триггер, 0 вход которого является третьим входомраспределителя и подключен к выходувторого компаратора, а его инверсныйи прямой выходы соединены с третьимивходами первого и второго элементовИ соответственно, первый вход второго компаратора соединен с выходомдатчика тока, второй вход - с нулевойшиной.