SU412678A1 - - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной и вычислительной технике.This invention relates to digital electrical and computing technology.

Известен аналого-цифровой преобразователь активной мощности, содержащий интегратор , выход которого подключен через устройство сравнени  и ключ к счетчику импульсов и генератору импульсов стабильной частоты , BbiHBHTevTb периода, формирователь опорного напр жени , подключенный к одному взоду переключающего устройства, выход IlOTOporo соединен со входом интегратора, и устройство управлени . Однако из-за значителы ых погрещностей перемножнтелей мгновенных значений, которые интегрируютс  . (суммируютс ) за врем  интегрировани , точность преобразовател  невысока. Кроме того, точность преобразовани  ограничивает погрешность от дрейфа нул  усилител  интегратора , котора  также интегрируетс .A known analogue-to-digital active power converter contains an integrator, the output of which is connected through a comparator and a key to a pulse counter and a stable frequency pulse generator, a period BbiHBHTevTb, a reference voltage driver connected to one type of switching device, the output of IlOTOporo is connected to the integrator input, and control device. However, due to the significant errors in the multipliers of instantaneous values that are integrated. (summed) during integration, the accuracy of the converter is low. In addition, the accuracy of the conversion limits the error from the zero drift of the integrator amplifier, which is also integrated.

Предлагаемый преобразователь отличаетс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены суммо-разностпа  схема л квадратор, включенные последовательно , причем один вход еуммо-разностной схемы подключен ко входу аналого-цифрового преобразовател , а другой вход через устройство управлени  соединен с ЕЫХОДОМ вы вител  периода. Выход квадратора соединен со вторым входом переключающего устройства , а входы реверса счетчика импульсов подключены к вь1ходам устройства управлепн .The proposed converter is distinguished by the fact that, in order to increase the accuracy of the conversion, a sum-difference circuit and a quadrant circuit are included in it, connected in series, with one input of the sum-difference circuit connected to the input of the analog-digital converter, and the other input through the control unit connected to the YET You are a period spell. The output of the quadrant is connected to the second input of the switching device, and the inputs of the reverse of the pulse counter are connected to the control inputs of the device.

На чертеже нз.о. блок-схема предлагаемого преобразовател .In the drawing nz.o. block diagram of the proposed converter.

Схема содержит суммо-разностную схему -1, квадратор 2, вы витель 3 периода, переключающее устройство 4, интегратор 5, формирователь 6 опорного напр жени , устройство 7 сравиенк , электронный ключ 8, генератор 9 импульсов стабильной частоты, реверсмвный счетчик 10 имнульсов и устройство 11 управлени .The circuit contains a sum-difference circuit -1, a quad 2, a period exponent 3, a switching device 4, an integrator 5, a reference voltage driver 6, a device 7, a electronic key 8, a generator of 9 stable frequency pulses, a reverse counter 10 pulses and a device 11 controls

б первом такте, равном илн крат1 ом периоду входного напр жени , с выхода сумморазностной с.хемы / на вход квадратора 2 подаетс  напр жение, равное сум.ме мгновенных значений входных напр жений, t/j (i и (УПО, причем Ui{t)),a U2(t) K2-i (t), где K и KZ - коэффициент пропорциональности , U-(i) и i{t) - мгновенные значени  входлого напр жени  и тока.In the first cycle, equal to or a short period of the input voltage, a voltage equal to the sum of the instantaneous values of the input voltages, t / j (i and (KJE), Ui { t)), a U2 (t) K2-i (t), where K and KZ are the proportionality coefficient, U- (i) and i (t) are the instantaneous values of the input voltage and current.

Выходное ианр жение квадратора 2 мгновен 1ых значений через переключатель 4 подаетс  на интегратор 5 в течение интервала времени, равного периоду входного сигнала Г, который выдел етс  вы вителем 3 периода . Папр же1П е па выходе интегратора в конце первого такта равноThe output ratio of the quadrant 2 is instantaneous of the 1st values through switch 4 is fed to the integrator 5 during a time interval equal to the period of the input signal G, which is allocated by the discriminator 3 periods. The driver of the integrator at the end of the first clock cycle is equal to

ТT

и, К,, ifbi(0 + t/j(OF dt,and, K ,, ifbi (0 + t / j (OF dt,

ОABOUT

где Kii - посто нный коэффициент интегратора . : .where Kii is the constant integrator coefficient. :.

В этом же такте формируетс  отрицательное опорное напр жение UQ, пропорциогшль1юе периоду, т. Q. UQ К Т, где /(о - постоЯ на  формировател  6 onopiioro напр жени .In the same cycle, a negative reference voltage UQ is formed, proportional to the period, i.e. Q. UQ K T, where / (o is constant on the voltage generator 6 onopiioro.

Во втором такте на вход интегратора иостунает напр жение V,,. При этом его выходное напр жение линейно падает до момента срабатывани  устройства 5 сравнени . При напр жении срабатывани  устройства сравнели , равном нулю, уравнение второго такта преобразовани  можем записать следующим образом:In the second cycle to the input of the integrator, voltage V, V ,,. At the same time, its output voltage drops linearly until the operation of the comparison device 5. When the operation voltage of the device was compared to zero, the equation of the second conversion cycle can be written as follows:

V,(t) + U,(t),, I /СоГ 0, V, (t) + U, (t) ,, I / CoH 0,

ооoo

откудаfrom where

1one

u,(t.)+u-2(tmt. Л г Iu, (t.) + u-2 (tmt. L g I

Ло На врем  Г.- (врем  второго такта) открыт ключ S, который открываетс , импульсом от блока // управлени , синхронизируемого вы вителем 3 периода, а закрываетс  выходным импульсо.м устройства сравнени .Lo For the time H.- (time of the second cycle) the key S is opened, which is opened by a pulse from the control unit // synchronized by the period generator 3, and closed by the output impulse of the comparator device.

При этом количество импульсов, нрошедших от генератора 9 импульсов стабильной частоты на реверсивный счетчик 10, работающий в режиме суммировани , пропорционально отрезку времени TX Реверсирование счетчнка также выполн етс  устройством управлени .At the same time, the number of pulses transmitted from the generator 9 of stable frequency pulses to the reversible counter 10, operating in the summation mode, is proportional to the time interval TX. The counter reversal is also performed by the control unit.

В третьем такте па вход интегратора через квадратор вновь поступает напр жение с выхода суммо-разностной схемы, равное теперь разности напр жений Ui(t) и U2(t). Выходное напр жение интегратора в конце периода равноIn the third cycle, the voltage from the output of the sum-difference circuit, which is now equal to the difference of the voltages Ui (t) and U2 (t), comes again through the quadrant. The output voltage of the integrator at the end of the period is equal to

U,,(t)-U2(. оU ,, (t) -U2 (. О

Дл  определени  этого напр жени  в четвертом такте на вход интегратора вновь поступает напр жение (/о и в момент перехода выходного напр жени  через нуль, зафиксированный устройством, сравненш, имеем интервал времени (длительность четвертого такта):To determine this voltage, the voltage is again applied to the integrator input (/ o and at the time of output voltage crossing through zero, fixed by the device, compared, we have a time interval (duration of the fourth cycle):

,. . т, . t

Т..2 J-Л U,(t)(t)Ydt. «yj JT..2 J-L U, (t) (t) Ydt. "Yj j

На врем  открыт ключ ; и импульсы с генератора 9 проход т на реверсивный счетчик , 76, рабртающий в этом такте на вычнтание . Разность количества импульсов, прошедших на счетчик, за интервалы времени 7., li Гл.2 равна/ At the time the key is open; and pulses from generator 9 are passed to a reversible counter, 76, which operates in this step of deduction. The difference in the number of pulses transmitted to the counter during the time intervals 7., li Ch.2 is equal to /

тI. .tI. .

V,(t) и, (t)dt U(0 i(t)dt,  V, (t) and, (t) dt U (0 i (t) dt,

оо oo

где Kill, - коэффициент аналого-цЕ1фрового преобразовани .where Kill is the analog-to-digital conversion factor.

Число имнульсов /V, записанное в счетчйке в конце преобразовани , пропорционально активной мощности.The number of impulses / V recorded in the counter at the end of the conversion is proportional to the active power.

Предмет изобретени Subject invention

Аналого-цифровой преобразователь активной мощности, содержащий интегратор, выход которого подключен через устройство сравнени  и ключ к счетчику импульсов и генератору импульсов стабнльной частоты, вы зитель периода, формирователь оноргюго напр жени , подключениый к одному входу переключающего устройства, выход : которого соединен со входом интегратора, устройство управлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани ,- .в него введены суммо-разностна  схема и квадратор , включенные последовательно, причем один в.ход суммо-разностной с.кемы подключен к в.ходу аналого-цифрового преобразовател  активной мощности, а другой вход через устройство управлени  соединен с выходом вы вител  периода, выход квадратора соединен со вторым входом переключающего устройства , а входы реверса счетчика импульсов подключены к выходам устройства унравлеии .An analog-to-digital active power converter containing an integrator, the output of which is connected through a comparator and a key to a pulse counter and a generator of stable frequency pulses, a period puller, an on-arc voltage driver connected to one input of a switching device, the output of which is connected to the integrator input , a control device, characterized in that, in order to increase the accuracy of the conversion, an sum-difference scheme and a quadrant are connected in series, one On the inlet of the sum-difference c. keme is connected to the inlet of the analogue-digital converter of active power, and another input is connected to the output of the period indicator, the output of the quadrator is connected to the second input of the switching device, and the inputs of the pulse counter reverse are connected to the outputs of the device unravleii.