Преобразователь активной мощности в код

(19 01) 1 К 21/06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИОАН ИЗОБРЕТЕНИЯЬСТ(72); И,М.Абдуллаев и Н.Г.Рзаев (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (53) 621. 317. 38(088.8)(56) 1.Пасынков Ю.А. Об одном способе построения преобразователя интегральных характеристик переменных напряжений и мощности в интервал времени. В кн.: Контрольно-измерительная техника, вып. 7, Львов, 1969.2, Авторское свидетельство СССР В 239681, кл.О 01 К 21/06, 1968 (прототип).(54) (57)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙМОЩНОСТИ В КОД, содержащий перемножитель, входы которого соединены свходными шинами напряжения и токаконтролируемой цепи, выявитель периода, вход которого подключен к одному из входов перемножителя, и интегратор, о т л и ч а ю щ и й с я Н АВТОРСКОМУ С тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены сумматор, ячейка выборки и ,хранения, преобразователь напряжение - код, вычислительный блок, преобразователь код - напряжение и умножитель частоты, причем вход интегратора че" рез ячейку выборки и хранения подключен к выходу сумматора, первый вход которого соединен с выходом перемножителя, а второй вход - с выходом преобразователя код - напряжение, кодовые входы которого подключены к входам вычислительного блокаи выходам преобразователя на" пряжение - код, вход которого соединен с выходом интегратора, а тактирующие входы ячейки выборки и хра- М нения, преобразователя напряжение " код и вычислительного блока подключены через умножитель частоты к входу выявителя периода, .выход которогосоединен с входом сброса интегратора и дополнительным тактирующим входом вычислительного блока,10 Поставленная цель достигается тем что в преобразователь активной мощности в код, содержащий перемножитель,Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в энергетических измерительных информационных системах, устройствах режимной автоматики 5 энергообъектов и в цифровых ваттметрах.Известен преобразователь интегральных характеристик переменных напряжений и мощности в интервал времени, содержащий перемножитель входы которого подключены к источникам напряжения и тока контролируемой цепи, выявитель периода, вход которого соединен с одним из входов пе ремножителя, и интегрирующее устройст ва 1 1:Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие, обуслов ленное многократным разновременным 20 сравнением (в течение интервалов времени, кратных периоду напряжения контролируемой цепи) выходного сигнала множительного устройства и образцового сигнала; низкая точность в силу 25 потери информации в интегрирующем устройстве в режиме запоминания в течение времени, кратном периоду, и гоэтапного преобразования выходного сигнала множительного устройства сна- З 0 чала в интервал времени, а потом времени в код при необходимости получения кода,Известен также преобразователь мощности в код, содержащий перемножитель, выход которого подключен к первому входу интегратора, второй вход которого соединен с выходом цифрового делителя, входы которого подключены к выходам источника постоянного напряжения и блока выявления знака, другой выход и первый вход которого соединены с третьим входом и выходом интегра тора, а второй вход через выявитель периода - с одним из входов перемножителя 2 .Данный преобразователь имеет низкое быстродействие время одного преобразования составляет 9-12 периодов входного сигнала в зависимости от системы представления выходного кода) .Цель изобретения - повышение быстродействия,входы которого соединены с входными шинами напряжения и тока контролируемой цепи, выявитель периода, вход которого подключен х одному из входов перемножителя, и интегратор, дополнительно введены сумматор, ячейка выборки и хранения, преобразователь напряжение - код, вычислительный блок, преобразователь код - напряжение и умножитесь частоты, причем вход интегратора через ячейку выборки и хранения подключен к выходу сумматора, первый вход которого соединен с выхо. дом перемножителя, а второй вход с выходом преобразователя код - напряжение кодовые входы которого подключены к входам вычислительного блока и выходам преобразователя напряжение - код, вход которого соединен с выходом интегратора, а тактирующие входы ячейки выборки и хранения, преобразователя напряжение - код и вычислительного блока подключены через умножитель частоты к входу выявителя периода, выход которого соединен с входом сброса интегратора и дополнительным тактирующим входом вычислительного блока;На Фиг.1 представлена блок-схемаф предлагаемого устроиства; на Фиг.2 а-е 1 - временные диаграммы его работы. Преобразователь содержит перемножитель 1, входы которого соединены с входными шинами напряжения и тока контролируемой цепи сумматор 2, первый вход которого подключен к выходу перемножителя 1, ячейку 3 выборки и хранения, вход которой подключен к выходу сумматора 2, интегра тор 4, вход которого соединен с выходом ячейки 3, преобразователь 5 напряжение - код, вход которого под. ключен к выходу интегратора 4, вычислительный блок 6 и преобразователь 7 код - напряжение, кодовые входы которых соединены с выходами преобразователя 5, умножитель 8 частоты, вход которого подключен к одному из входов перемножителя 1, а выход - к тактирующим входам ячейки 3, преобразователя 5 и вычислительного блока 6, выявитель 9 периода, вход которого подключен к входу умножителя 8 частоты, а выход - к входу сброса интегратора 4 и к дополнительному тактирующему входу вычислительного блока б, причем вы 1326890Устройство может работать в режиме скользящего усреднения, когдасчйтывание кода И осуществляется поистечении и периодов преобразуемогонапряжения. Для этого в вычислительномблоке 6 подсчитывается количествоЯ тактирующих импульсов от умножителя 8 частоты и считывание осуществляется в моменты времени, когда= М, 2 М.М. Если требуетсясчитывание кода измеряемой активноймощности к концу каждого периода,то достаточно использовать выходнойсигнал выявителя 9 периода, которыйк концу каждого периода сбрасываетинтегратор 4 и дает тактирующийимпульс на дополнительный тактирующий вход вычислительного блока 6 обокончании периода Т,г.Количество тактов М внутри периода Т выбирается с учетом дигЪференциальных и спектральных свойств сигналов Б (г)и Б"(С), исхОдя из критеггрия минимизации погрешности численного интегрирования,При определении рационального зналчения ьдможно пользоваться критериемминимизации динамической погрешностивторого рода, оцениваемой по интегралу Дюамеля, ЗОФуггкциональные узлы предлагаемогоустройства хорошо разработаны в аналого-цифровой измерительной технике,что обеспечивает достаточно высокуюреализуемость использованием совре- Зменной элементной базы.При преобразовании активной мощности вычислительный блок 6 представляет собой накапливающий сумматорПреобразователи напряжение - код 405 и код - напряжение 7 двухполярные,т.е, способны преобразовывать как положительные, так и отрицательныезначения кода и напряжения. Разряд. ность преобразователей 5 и 7 определяется требуемой точностью преобразования, но требования к точности преобразователя 5 значительно ниже всилу использования компенсационногометода преобразования мощности уст- БОройством в целом.Если объединить входы перемножителя 1 и подключить их либо к источникупреобразуемого напряжения Б,(С), либо же к источнику преобразуемого тока Б , то нормированные значения, получаемые на выходе вычислительного блока 6, будут эквивалентны квадратам действующих значений напряжения П или тока Ж контрслируемсй цепи соответственно:ггМ ц гМ - - ".Е Ч =БМ"к=(1)мгг =- - 2:М (2)2 М :ги 2Здесь Б=-Пц (к) и М,=ц соответственно эквивалентны квадратам мгновенных значений преобразуемого напряжения и тока контролируемой цепи.При этом вычислительный блок 6 выполняет помимо нормирования выходных кодов преобразователя напряжение - код 5 также следующие вычисления: определение действующего значения напряженияи, = Гци" (3) или определение действующего значения ока(4)Дальнейшей обработкой кодов, эквивалентных активной мощности Ыр и действующих значений напряжения Бги тока И 1, можно определить полную мощностьИ = Б 0 (5) реактивную мо ностьг (6) коэфйициент мощйостиуМр(7)СоТаким образом,предлагаемое устройство позволяет осуществить преобра зование основных собственных и вза" имных интегральных параметров сигналов переменного тока в реальном масштабе времени (за один период) с достаточно высокими показателями по быстродействию за счет использования метода внутрипериодных измерений и цифровой обработки мгновенных значений преобразуемых сигналов) и по точности благодаря компенсационному методу преУобразования информацииу,,Пилипен 0 о ком и о Проектна ал ППП "Патент", г.ужгоро Заказ 8686/34 ВНИИПИ Госуда по делам и 13035, Иосква, Тиражтвенногобретений