Преобразователь активной мощности в код

О П И С А Н И Е 332 О 9ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетоких Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства061 3100031 13102 М Заявлено 15 ЛЧ,1970 ( 1432037/18-24) оединением заявкиитет Комитет по лолам изобретений и открытий при Сосете Министров СССРУДК 681,325(088 8 убликовано 31.Ч П.1971, Бюллетень публикования описания 14.Х 11.1971 Авторыизобрете Г. Н. Лавров и В. ф. Ковтун ьвовский политехнический инститаявите РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В КОД Изобретение относится к области преобразования и,кодирования информации,Известны преобразователи активной мощности в код, построенные по принципу управляемого делителя, на вход которого подают входное напряжение, а соотношение плеч устанавливают пропорционально входному току. Выходное напряжение делителя преобразуют с помощью аналого-цифрового преобразователя.Недостатками указанного преобразователя являются узкий динамический диапазон, зависимость частоты тактового генератора от частоты измеряемого процесса, большой объем оборудования.Цель изобретения - расширение динамического диапазона, обеспечение независимости работы и точности преобразователя от частоты измеряемого процесса, упрощение конструкции и повышение надежности преобразователя активной мощности в код. Для этого предлагаемый преобразователь содержит парафазные усилители напряжения, источник опорного напряжения, аналоговые ключи, множительное устройство с частотным выходом и реверсивный счетчикпричем источники опорного напряжения и входных сигналов подключены к входам парафазных усилителей, выходы которых через аналоговые ключи, переключаемые триггерами управления, связаны с входами множительного устройства; выход последнего соединен с счетным входом реверсивного счетчикашины реверса которого соединены посредством инвертора с выходом 5 одного из нуль-органов; выход второго нульоргана соединен посредством другого инвертора с счетными входами триггеров управления, а входы нуль-органов соединены с источниками входных сигналов.10 На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого преобразователя активной мощности в код; на фиг. 2 приведены эпюры напряжений в характерных точках схемы.Преобразователь содержит калиброванный 15 резистор 1, парафазные усилители напряжения 2 и 8, входы которых включены в цепь источника мощности, источник опорного напряжения 4, аналоговые ключи 5, б и 7, 8, через которые выходы усилителей 2 и д под ключены к множительному устройству(МУ) 9. Входы нуль-органов 10 и 11 включены в цепь источника мощности; выход нуль- органа 10 связан с инвертором 12 и шиной вычитания реверсивного счетчика (РС) 13, 25 выход инвертора связан с шиной сложенияРС 13; выход нуль-органа 11 соединен с счетным входом триггера управления 14 и входом инвертора 15; выход инвертора 15 соединен .счетным входом триггера управления 1 б; вы ходы триггера управления 14 подключены каналоговым ключам 5 и б, а выходы триггера управления 16 подключены к аналоговым ключам 7 и 8.Калиброванный резистор 1 служит для выделения напряжения, пропорционального входному току. Парафазные усилители 2 и 3 служат для развязки входных цепей преобразователя и получения,парафазных напряжений. Источник опорного напряжения 4 предназначен для смещения входных напряжений в сторону положительных или отрицательных значений, что необходимо для нормальной работы МУ 9. Множительное устройство с частотным выходом 9 предназначено для генерирования импульсов с частотой следования, пропорциональной произведению входных напряжений. Нуль-органы 10 и 11 служат для формирования импульсов перехода входных параметров напряжения и тока через нуль. Триггеры управления 14 и 16 предназначены для управления аналоговыми ключами 5, б, 7, 8, один из выходов триггера 14 служит для установки в нулевое состояние РС 13,Работа преобразователя заключается в следующем (фиг. 2). На входы парафазных каскадов 2 и 3 и нуль-органов 10 и 11 подаются измеряемые значения 1/, и 1 Я:где Л - сопротивление резистора 1, При переходе напряжения С, через нуль в сторону положительного значения на выходе нуль-органа 11 формируется импульс, устанавливающий триггер 14 в состояние 1, а триггер 16 в состояние 0, При этом осуществляется сброс РС 13 в нулевое состояние, открываются аналоговые ключи 5, 8 и закрываются аналоговые ключи б, 7.Режим работы реверсивного счетчика 13 полностью определяется знаком входного тока 1,. Если принять для простоты, что 1., отстает по фазе от (1(в общем случае это не имеет никакого значения), то на выходе нуль-органа 10 имеется потенциал, который обуславливает работу РС 13 в режиме сложения. На вход МУ 9 через открытые ключи 5 и 8,подаются напряжения (Ь,+Уо) и ( - (1+(4), причем (1 о=К (1(1=К 1.где К К 2 - коэффициенты передачи входных каскадов преобразователя. С выхода МУ 9 импульсы с частотой, пропорциональной произведению входных напряжений, поступают на вход РС 13 и интегрируются как положительные.,В момент перехода тока 1., через нуль в сторону положительного значения (момент времени 1), нуль-орган 10 формирует импульс, обуславливающий работу РС 13 в режиме вычитания. Поступающие на вход 16 импульсы интегрируются как отрицательные.В момент перехода напряжения через нуль в сторону отрицательного значения, нуль-орган 11 формирует импульс, устанавливающий триггер 16 в единичное состояние. При этом управляющий потенциал триггера 16 открывает ключ 7 и закрывается ключ 8. На вход МУ 9 подаются напряжения (+У+По) и (+0+14). Импульсы с МУ 9 поступают45 50 55 б 0 б 5 5 10 15 20 25 30 35 40 на интегрирование и РС 13, который работает в режиме вычитания.В момент времени 12 (переход тока 1, че. рез нуль в сторону отрицательного значения), нуль-орган 10 формирует импульс, меняющий направление интегрирования РС 13 с отрицательного на положительное,В конце периода (момент времени Т) на выходе нуль-органа 11 появляется импульс, устанавливающий триггер 14 в нулевое состояние. При этом управляющий потенциал триггера 14 закрывает ключ 5 и открывает ключ б, На вход МУ 9 подаются напряжения ( - 11 о+11 о) и (11+ 11 о). РС 13 интегрирует выходные импульсы МУ 9 как положительные.В момент времени Т+1 (переход тока 1 через нуль в сторону положигельного значения) импульс нуль-органа 10 меняет направление интегрирования РС 13 с положительного на отрицательное.При переходе напряжения С, через нуль в сторону отрицательного значения (момент времени Т+Т 12), нуль-орган 11 формирует импульс, устанавливающий триггер 16 в нулевое состояние. Управляющие, потенциалы триггера 16 открывают ключ 8 и закрывают ключ 7. На вход МУ 9 подаются напряжения ( - Кл+ 1/о) и ( - У,+(1 о) Импульсы с выхода МУ 9 поступают на интегрирование в РС 13, который работает в режиме вычитания.В момент перехода тока 1, через нуль в сторону отрицательного значения (Т+12), импульс нуль-органа 10 переводит РС 13 в режим сложения.В конце второго периода (момент времен 2 Т) импульс нуль-органа 11 устанавливает триггер 16 в единичное состояние и сбрасывает РС 13 в нулевое состояние, при этом открывается ключ 5 и закрывается ключ 6. На входы МУ 9 поступают напряжения1 о+ (1 о) и ( - (11+(10) Входные импульсы МУ 9 поступают на интегрирование в РС 13, который работает в режиме сложения, и т. д. Процесс периодически повторяется.За два периода РС 13 фиксирует число импульсов, пропорциональное значению активной мощности на два,периодал К( а 1+ Ра 2)где Р, и Р, - значения мощности за первый и второй периоды, К - коэффициент пропорциональности, К=К К, Кз, К и К - коэффициенты передачи входных каскадов, Кз - коэффициент передачи МУ 9,УК=. цПредмет изобретения Преобразователь активной мощности в код, содержащий калиброванный резистор, включенный в цепь источника мощности, инверторы, трипгеры, нуль-органы, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона обеспечения независимости работы точности преобразователя от частоты измеряемого процесса, упрощения конструкции и 5 повышения надежности преобразователя, он содержит парафазные усилители напряжения, источник опорного напряжения, аналоговые ключи, множительное устройство с частотным выходом и реверсивный счетчик, при чем источники опорного напряжения и входных сигналов подключены,к входам парафазных усилителей, выходы которых через аналоговые ключи, переключаемые триггерами управления, подключены к входам множительного устройства, выход последнего соединен с счетным входом реверсивного счетчика, шины реверса которого подключены через один инвертор к выходу одного из нуль-органов, выход второго нуль-органа соединен через другой инвертор с счетными входами триггеров управления, а выходы нуль-органов соединены с источникамп входных сигналов.313209 1 бСоставитель В. Д, Махнано Редактор И, А. Орлова Техред А. А. Камышникова Корректоры: Е. И. Усова,Е, Г, Михеевааказ 3826/8 Изд.1311 Тираж 473 Подписное НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, ппунова