SU516960A1 - Преобразователь активной мощности в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относи гсй к измерительной технике и может быть использовано при преобразовани х активной мощности Б код, а также при измерени х мощности.

, Известен преобразователь активной мош- ностн в код с двухтактным интегрированием, состо щий из множительного устройства, клк

MeftjHHTerparopa, устройства сравнени$1, опредепител  периода, генератора счетных им- Ю пульсов, счетчика результата и источника опорного напр жени , в котором входы по напрвжению и току соединены с соответствук 1 шнмн входами множительного устройства, выход которого п6дклю 1ен к входу ключа, |5 Другой вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени ; вход управлени  подключен к выходу определител  периода , а выход ключа св зан с ьходом интегратора , выход которого соединен с входом 20 устройства сравнени , которое по вькоду-- подключено к входу второго ключа, другой вход которого соединен с выходом определител  периода, а третий - с выходом генератора счетньк импульсов,i 25

Недостаток известного устройства - невысока  точность преобразовани  активной мсшшости в код.

Цель изобретени  - устранение этого не 6 достатка,

Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователь введены двоичньй делитель , рвспрвде-«нтель импульсов, схема совпадени , делитель на дев ть, вычитающий счетчик, устройство определени  положени  зап той, причем выход ключа св зац с упра&л ющим входом двоичного делител , счетный вход которого соединен со вторьм выходом второго ключа и с выходом схемы совпадений , первый вход которой подключен к аько ду генератора счетных импульсов, второй вход - к выюду нул  вычитающего счетчика , третий вход - к выходу распределител  импульса, а выход схемы совпадени  св зан через делитель на дев ть с входом вычитаю .щего счетчика, входы записи числа которого соединены с выходом двоичного детштел , а вькод нул  вычитаюгаего счетчика подклочен к входу перезаписи двоичного делител  и к входу устройства определени  положени  а пТОЙ , другой вход которого св зан с выходом устройства сравнени  и с входом перезапис двоичного делител , выход делентш которого подключен к импульсному входу распредели тел  импульсов,-информационные выходы которого св заны с входами сост)вётствующих декад счетчика результата. На чертеже представлена блок- хема пре обраэовател  активной мощности в код. Устройство состоит из множительного уст ройства 1, двухполюсного ключа 2, интеграт ра 3, устройства сравнени  4, счетчика речзультата 5, источника 6 опорного напр жени , определител  периода 7, ключа 8, двоичного делител  9, распределител  импульЬов 10, генератора счетных импульсов 11, схемы совпадени  12, делител  на дев ть 13 вычитающего счетчика 14, устройства определени  положени  зап той 15. ВходньЕ цепи по току и напр жению подключены к входу множительного устройства 1, вькод которого подключен к входу двухполюсного ключа 2, вход управлени  которого соеш1нен с вьходом определител  периода 7 и входом управлени  ключа 8, а другой вход ключа 2 соединен с вьосодом источника опорного напр жетг  6,,Вход определител  периода 7 соединен с входом по напр жению множительного устройства 1, Вькод двухполюсного ключа 2 соединен с входом интегратора 3, выход которого св зан с входом устройства сравнени  4, Вьгход последнего соединен с вторьм. управл ю щим входом ключа 8, с входом двоичного делител  9 и с входом устройства определени  положе1га  зап той 15. Сигнальньй вход, ключа 8 соединен с вькодом генераторасчетных импульсов 11 и сигнальным {перBbw ) входом схемы совпадени  12, Второй управл ющий вход схемы совпадени  12 соединен с выходом нул  вычитающего счетчика 14 и с входами двоичного делител  9 и устройства 15. а третий управл ющий вход соединен с выходом распределител  1О, Выход схемы 12 соединен с входами двоичного делител  9 и через делитель на дев ть 13 с входом счетчика 14, другой вход которого соединен с выходом перезаписи двоичного делител  9. Выход двоичного делител  9 соединен с входами устройства 15 и распределител  импульсов Ю выходы которого соединены с входами счетчика 5. Цифровой эквивалент ак-ивчой мощности НС сле;1уемой цепи определ етс  по выражению .V. 1х U(t )1 (t )dt гед К - коэффициент аналого-цифрового преобразовател  мощности} Т - период основной гармоники тока L ( t ) и напр жени  и (t ). Преобразователь работает следующим обом . Б первом такте интегрировани  пр жение с выхода перемножител  подаетчерез ключ 2 на вход интегратора 3, К нцу первого такта напр жение на выходе тегратора вых -..пт ,п ;; 1р И - число периодов интerpиpoвaни  Т - посто нна  времени интегратора; и , Л - действующие значени  напр жени  и тока к-ой гармоники} Ф - угол сдвига между ними} Р - активна  мощность. Число счетньк импульсов, пQcтyпaющиk вход счетчика управлени  двоичного дели  9 от генератора 11 в течение первого та интегрировани  пТ N. (ш) где T - период следовани  счетньпс импульсов . Во втором такте интегрировани  сигнал ыхода определител  7 разрешает подачу ицательного напр жени  источника 6 ез ключ 2 на вход интегратора 3. Прос интегрировании продолжаетс  до моменравенства выходного напр жени  интеграа нулю, который фиксируетс  устройством внени  4, При этом вьшолн етс  равенство Т, 2 т о Число импульсов, поступивших с выхода ча 8 на вход приемного счетчика двоичо делител  9, равно ( V ) N -S 1ц з (IV) с учетом (П, Ш, V ) получим и. N { const з (VI) видно, что цифровой эквивалент ности пропорционален члстному деле-J и не зависит эт ста511;т1,нсх:ги частоты с«1етньк импульсов, необходима лишь кратковременна  стабильность на врем  преобразовани . По истечении второго такта интетрировани  на выходе двоичного делител  9 nonyHa ем число импульсов К, , равное целочислен которые ному значению отношени  через распределитель 10 поступают на вход первой декады счетчика резуттьтата 5. Величина образцового напр жени  и и бираетс  из услови  обеспечени  целочисленного значени  отношени  Q 2 Q при коэ фициенте мощности исследуемой цепи, равном единице. В приемном счетчике фиксируетс  остаток Aj Депени  . Сигналом с выхода устройства срав нени  4 остаток Aj записьваетс  в вычитающий (Летчик 14. Если ), то схема 12 открываетс  сигналом разрешени  с выхода нуд  счетчика. Сигнал с вькода устрой ства 4 поступае- также на вход устройства 15, которое поделзт импульс на вход управЛенин распределител  10 при К i О, подготавлива  его к передаче импульсов с вы хода делител  9 на вход второй декады (летчика результата. Импульсы с выхода генератора 11 через открытую схему 12 проход т на вход приемного счетчика двоичного делител  9 и через делитель на дев ть 13 - на вход вычитающего счетчика 14. К. моменту обнулеьш  счетчика 14 на вход приемного счетчика двоичного делител  9 поступает дев ть А импульсов, которьЕ суммируютс  с Д импульсов в двоичном делителе 9. Во второй декаде i счетчика 5 фтсс1фуетс  целочисленное знагче1ше отношени  а в приемном счетчике двоичного делител  получа)г емкод остатка А 10A.j - , , который сигналом с вы:;ода нул  вычитающего счетчика 14 переписываетс  в этот же счетчик 14. Если А 0 то схема 12 закрываетс  и на этом процесс вычислени  прекращаетс . Если А„ О, то устройство 15 по сигналу с выхода нул  счетчика 14 подает на вход управлени  распределител  10 второй HMiiyjTbc, который подготавливает его к передаче импульсов с вькода дешгтед  9 в третью декаду ; счетчика 5. Дальше процесс вычислени  протекает аналогично вышеописанному. При заполнении всех разр дов счетчика 5 сигнал с выхода распределител  10 закрывает схему 12 совпамО}га . В счетчике результатов 5 оказываетс  зафиксированным код числа, пропорционального значению активной мощности. Если коэффициент мощности исследуемой цепи не равен единице, то отношение уменьшаетс  во столько раз, во сколько раз коэффициент мощности отличаетс  от единицы При этом возможно по вление ошибок- вследствие того, что старшие разрйды счеч чика 5 не принимают участи  в представлении результата отношени . Дл  обеспечени  представлени  результата отношени  ,.2 всеми разр дами реализован алгоритм делени  с плавающей зап той. Если, например, коэффициент мошлости равен 0,01, то с окончанием второго такта интегрировани  на выходе двоичного 9 получаем К- О импульсов. В этом случае сигнал с выхода устройства сравнени  4 запоминаетс  в устройстве 15, что приводит к сдвигу зап той в счетчике 5 на один дес тьй разр д в сторону старших разр дов. Состо ние распределител  10 при этом не измен етс  Этим же сигналом и с приемного счетчика двоичного делители19 в вычитающий счетчшс 14 записываетс  код -шсла N. С умножением N на 9 величина целочис- , 10-N., ленного значени  отношепил К -fT игнал с выхода нул  вычитающего счетчика 14 переписьтает из двоичнэго делител  9 код числа 10 No в счетчик 14. Дальше N „ умножаетс  на 9 it заноситчисло 10 с  в делитель 9, При этом ип его выходе получаетс  целочисленное значение отношени  К„ ЛОО N J которое через распреде- литель Ю заноситс  в старшую декаду счетчика 5. Дальше процесс вычислени  от ощ&Ш1Я происходит аналогично описанному при коэффициенте мошиэсти, равном едитще. ри представлении результата частного семи декада;чга в счетчике 5 процесс вычислени  прекращаетс . Таким образом, путем автоматической обеспе- орма71изашп1 кода частного ено устранение потери точности в младих разр дах при liSMciiemiH коэ|)4|нииснта ошности исследуемой цепи в широких преелах . На результат преэбразэв.иш  но вли т погрешность формиропато   опорного ип