SU828101A1 - Преобразователь коэффициента мощностиВ КОд - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения коэффициента мощности.

Известен преобразователь коэффициен- 5 та мощности в постоянное напряжение, содержащий источник образцового напряжения, дифференциальный усилитель, фильтры низкой частоты, регулируемый усилитель, управляемый выпрямитель, коммута- ю торы, генератор частоты коммутации и усилитель-ограничитель [1].

Недостатками преобразователя являются низкое быстродействие, обусловленное наличием в схеме фильтров низкой часто- 15 ты.

Наиболее близким по технической сущности решением является преобразователь коэффициента мощности в код, содержащий коммутатор, выход которого черезуси- 20 литель-ограничитель подключен ко входу интегрирующего преобразователя напряжения в интервал времени, генератор опорного напряжения, выход которого через делитель и один из ключей подключен к ре- 25 версивному счетчику, а через второй ключ подключен к преобразователю кода в частоту, выход делителя через третий ключ подключен к счетчику [2].

Такой пцеобразователь обладает низки- 30 ми надежностью и быстродействием, так как цикл преобразования его состоит из трех тактов.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь, содержащий первый усилитель-ограничитель, интегрирующий преобразователь напряжения в интервал времени (ИПНВ), генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом ключа, счетчик и блок управления, причем выход ключа соединен с входом счетчика, введены второй усилитель-ограничитель и два интегрирующих дискретизатора, причем первая входная шина соединена через первый интегрирующий дискретизатор с первым входом интегрирующего преобразователя напряжений в интервал времени, через второй дискретизатор — со вторым его входом, через первый усилитель-ограничитель — с тактовым входом второго интегрирующего дискретизатора и с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с тактовым входом первого интегрирующего дискретизатора и через второй усилитель ограничитель — со второй входной шиной. Выход блока управления соединен соответственно с управляющими входами первого, второго интегрирующих дискретизаторов и интегрирующего преобразователя напряжения в интервал времени, выход которого соединен со вторым входом ключа.

Структурная схема предлагаемого преобразователя приведена на чертеже.

Входы интегрирующего преобразователя связаны с выходами интегрирующих дискретизаторов 2, 3, а выход преобразователя соединен через ключ 4 с входом счетчика

5. Второй вход ключа 4 соединен с выходом генератора опорной частоты 6, первая входная шина устройства соединена с входом усилителя-ограничителя 7 и сигнальными входами дискретизаторов 2,3. Вторая входная шина устройства подключена к входу второго усилителя-ограничителя 8, выход которого соединен с тактовым входом дискретизатора 2 и входом блока управления 9. Выход усилителя-ограничителя 8 соединен с тактовым входом интегрирующего дискретизатора 3 и входом блока управления 9. Выходы последнего одновременно связаны с управляющими входами дискретизаторов 3 и интегрирующим преобразователем 1.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть на вход усилителя 8 подано напряжение U_u (t) = (J_m sin (ωί+φ), а на входы усилителя 7 и интегрирующих дискретизаторов 2 и 3 подключено напряжение (ί) — U_M sin ω/.

Интегрирующий дискретизатор представляет собой интегратор с импульсной обратной связью и функцией преобразования и —и ВЫХ -- вх _D 1 где U_BX — среднее значение входного напряжения за интервал интегрирования Т_к;

Ri и Т?2 — сопротивления резисторов, входящих в схему интегрирующих дискретизаторов.

В преобразователе такт интегрирования каждого дискретизатора 2 или 3 задается соответствующим усилителем-ограничителем 7 или 8 и равен полупериоду его входного напряжения. По команде с блока управления 9 происходит одновременное интегрирование входного напряжения Ui(t) = U_msinwt дискретизатором 2 в течение полупериода сигнала U_u(t) = = U_m sin (ωί+φ) и дискретизатором 3 — того же напряжения, но в течение полупериода напряжения U^t) = U_m sin ωί. В результате на выходе первого дискретизатора получим напряжение и_г = cos φ, (1) а на выходе второго — и, = К₂и^ (2) где t/_Cp — среднее значение входного сигнала;

Κι и К₂— коэффициенты преобразования дискретизаторов 2 и 3.

После окончания такта работы дискретизаторов по команде с блока управления 9 происходит преобразование выходных напряжений Ut и U₂ в интервал в преобразователе 1, функция преобразования которого имеет вид где Аипнв — коэффициент преобразования ИПНВ;

L/ι и U₂ — входные напряжения ИПНВ; Т_о — фиксированный интервал времени, задаваемый с блока управления 9.

Подставляя в (3) значения напряжений Ζ7ι(1) и t/₂(2), получаем

Т_х — Д'-COS φ, где #=-£--/<_Ип_НВ (4)

Λ 2 — общий коэффициент преобразования.

Выходной интервал времени ИПНВ 1 измеряется счетно-импульсным методом, путем заполнения счетчика 5 через открытый ключ 4 импульсами с генератора опорной частоты 6 с частотой Fa. В результате в счетчике 5 получим код

N = cos ©. (5)

Весь цикл преобразования устройства состоит из двух тактов — такта работы интегрирующих дискретизаторов 2 и 3 и такта работы интегрирующего преобразователя 1.

Кроме того, надо отметить, что в приборе цикл преобразования состоит из двух тактов только при первом измерении, при повторном измерении цикл состоит из одного такта работы ИПНВ, так как выходные сигналы дискретизаторов 2 и 3 принимают установившиеся значения, определяемые выражениями (1) и (2).

Claims (2)

1.Орнатский П. П. и др. Измерительные приборы периодического сравнени , М.,

«Энерги , 1975.

2.Авторское свидетельство СССР №659973, кл. G01 R21/00, 1979(прототип).