Способ преобразования амплитуды напряжения переменного тока в код и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 191 (11 51)5 Н 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ перехода че менного ток енин момент пряжения пе перехода че ного тока Ф определнуль н рез нуль напряженияормируют два врепо окончании котоглен т емег ме нных итервллводят дваэования,ного тока аналого-циФровых значение амплитуды рых пр преобр переме пределяют по Фо Р 11 =- ( 1 + Т 1 е 4 пегдеменн- ам ок гт пре преоб вого и реобра разо зова ния ан ля; И, о анал ого-цифрового п 27 в 1 п --К Т;оэффициенты; вреапряен жен1 ил наносится к техникепреобразования и задано как в систе го контроля, так тельньгх приборах специального назна зобретени аналого-цифровогможет быть испол и автоматич Пв 1 п цифровых. измер иверсального и в 1 п (Ос + гг В е И 1 Ь 1 е овьпггение точ изобретения - иеобразования,б преобразования го коды первого аналого-циФр ти Сп е о литу азования; литуда на енного то ста ряжения пеа;первого и а етс ре рез иельно иул ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(54) СПОСОБ ПРЕОБРЛЗОВЛНИЯ ЛИПЛИТУДЫНАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕИЕННОГО ТОКА В КОД ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение может быть использовано в системах автоматического контроля, в цифровых измерительных приборах универсального и специальногоназначения, Цель изобретения - повышение точности преобразования амплитуды напряжения переменного тока за сче ения переменного тока оя следуюцим образом,еделяют момент переходаапряжения переменного т т исключения влияния ошибки тельность первого и втор ных интервалов; Т - пери ия переменного тока. 2 з формируют дЬа временных интервалпо окончании которых производятлого-цифровое преобразование1540000 1 +Цсоя цг= и - н,яг.п 1 -Р х " х 9 П Если длительностьалов выбрать равным ных интеТ/8 и вреге 2 11 Й яг.п - Ф,ТГ 2 сог- Т то выраже 8 для определе т код, про змеряемого ате полу 1 амплитуд реэульнальныиения Ц уды напряжения тится, так как еменно гия ампл тока упро = П К,: ула из соб преобрия перемени о б ф о ения зования амплитудьго тока в код,Бх апряженК второго временных интервалов;7- фазовая ошибка, воэникаюцая при определении перехода через нуль напряжения переменного тока;- коэффициент преобразования аналого-циФровогопреобразователя, 90После тригонометрических преобразований получают И, .= з 11 (я.п1, соя ц ++соя гС,ядпЧ) Введем ограничение на й, и С,20яг.пыС, = япсгй =К,; соя ы 11 = -соя юс 1.= К ,25 И= р Б, (К, соя ф+ Кг я.пЦ); Б / Бх (К соя юг К я 1 пцх)При сложении уравнений и при вычи- ЗОтании получают следуюцие выражения: т.к. яп р+ соя = 1, то после 40возведения в квадрат с последующимих слохением получают(Гт 1+ И,(919 - Н2 гьБК 1 2 р БК 45 Таким образом, получают формулыдля определения значения амплитудынапряжения переменного тока, не зависяцие от погрешности в определениимомента перехода через нуль напряжения переменного тока.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализуюцего предложенный способ,Устройство содерхит ключ 1, генератор 2, импульсов, компаратор 3,элемент И 4, блоки 5 и 6 запуска аналого-цифрового преобразователя, элемент 7 И, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8 и вычислительныйблок 9.Устройство работает следующим образом.По сигналу запуска ключ 1 закорачивается,измеряемое напряжение Ппоступает на вход Л 1 П 8 и на входкомпаратора 3. С приходом положительной полунолны измеряемого гапряжениякомпаратор формирует прямоугольныйимпульс, которьп открывает элементИ 4, и на вход блока 5 и 6 запускаАЦП поступают импульсы с генератора2 импульсов. После прихода определенного числа импульсов (соответствуетвремени 11 = ТЯ) блок 5 выдает выходной сигнал, по которому начинаетсяпервое преобразование входного напряжения 11, с погоцью АЦП 8. По окончании преобразования ЛЦП 8 код 111гьБ ядп (г 1 + ч ) записываетсяв первый регистр вычислительного блока 9, блок 6 выдает выходной сигнал3(соответствует времени с = - Т) по8которому начинается второе преобразование напряжения с помоцью АЦП 8, поокончании которого во второй регистрвычислительного блока 9 записываетсякод 11 = я Б яп (гС + Ц 1). Впоследнем осуществляется вычислениепо формулегде К: Г 2К, = Г 2К3. Устройство преобразования амплитуды напряжения переменного тока5 в код, содерхсащее клич, информационный вход которого является входнойшиной, а выход соединен с входамианалого-цифрового преобразова:еля икомпаратора, выход последнего из ко- .О торых подключен к первому входу первого элеменга И, второй вход которогосоединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к входу первого блока запуска аналого-цифрового25 преобразователя, а управляющий нходключа является шиной запуска, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования. н него введены второй элемент И,30 вычислительный блок и второй блокозапуска аналого-циФрового преобразователя, вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого блока запускааналого-цифрового преобразователя, авыход соединен с входом запуска ацаго лого-циФрового. преобразователя, инфор о вре мационные выходы которого соединены св информационными входами вычислительного блока, управляющий вход которогосоединен с выходом конца преобразования аналого-цифрового преобразователя,а выходы вычислительного блока являются выходной шиной,хсения пере где Б- амплитуда напря менного тока;- коэффициент акал ного преобразов- коды основного тельного преоброго-цифрния; дополнизования; К= зп онно- длительности где и дополнительнменных интервал- период напряжеразуемого перетока.б по п. 1, о т ия преобенного 2., Спосющийс ичалью упя тем, что, с ц заключающийся в определении момента перехода через ноль цапряхсения преобразуемого переменного тока, формировании с этого момента временного ин 5 тервала, по окончании которого производят формирование кода путем аналого-цифрового преобразования текущего значения напряхсепия преобразуемого переменного тока, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования с момента перехода через ноль напряжения преобразуемого переменного тока, формируют дополнительный временной ин тервал, по окончании которого производят Формирование дополнительного кода путем дополнительного аналого-цифрового преобразования второго текущего значения напряжения преобразуемого опеременного тока, после чего определяют значение кода амплитуды напряжения переменного Л тока по формуле 31 и 2 иК = сон рощеция, длительности осцовцога и дополнительного временных ицтервалонвыбирают равными с, = Т/8, с= 3/8 Тсоответственно, а значение кода амплитуды напряжения преобразуемого переменного тока определяют по Формуле1540000 наиов Корректор С. Чер тавитель В. М ред Л, Сердюко дактор Л. П нс ГКНТ СССР крыти д, 4/ комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Производственно-издательс аказ 231 Тираж 652 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб.