SU849101A1 - Устройство сравнени комплексныхВЕличиН - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электрризмерительной технике и может быть использовано в приборах допускового контрол  параметров комплексного сопротивлени , мостах и компенсаторах переменного тока.

Известен детектор квазира:вновеси , содержащий два согласующих устройства , выходы которых .соответственно через первый и второй двухполупериодные выпр мители соедине.ны с соответствующими входами вычитающего блока, .выход которого подключен к сигнальному входу интегратора, выход которого подсоедине:н к сигнальному входу блока сравнени , управл ющие входы интегратора и блока сравнени  соединены свыходом врем задающего блока .

Однако известный детектор cpaв ивает модули двух гармонических сигналов частоты, но не позвол ет сравнивать разделью синфазные и квадратурные составл ющие этих сигналов.Кроме .

.того, сигнал на выходе детектора имеет аналоговую форму, что требует дополнительного аналого-цифрового преобразовани  в случае экстрапол ционного формировани  регулирующих воздействий в измерительной цепи.

Наиболее близким по технической сущности  вл емс  устройств, содержащее генератор синусоидального напр  жени , первьй и второй выходы кото- рого соединены .соответственно через формирователь импульсов с одним из управл ющих входов ключа и через первичный измерительный преобразователь с одним, из входов нуль-органа, выход которого подключен ко второму управл ющему входу ключа, генератор импульсов подсоединен через ключ к кольцевому счетчику импульсов, первый . выход .которого через генератор компенсирующего напр жени  соединен со вторым входом нуль-органа, а второй выход подключен к входу цифрового индикатора Г 23. В известном устройстве генератор комомпенсирующего напр жени  запускаетс  вновь в каждом цикле уравновешивс ни . Измер ема  составл юща  будет пропорциональна временноь у , интервалу от начала последней развертки до ближайшего экстремума опорного сигнала. В резуль-ате известное устройство обладает недостаточным быстродействие. Врем  измерени  может составить от единицы до сотен периодов измер емого напр жени  и .зависит от его амплитуды, фазового угла и погрешности, возникающей от неполного ура вновешивани . Цель изобретени  - повьшение быстродействи  . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство сравнени  комплексны величин, содержащее нуль-орган, один вход которого соединб:Н с первой ши.ной , второй вход подключен к выходу генератора компенсирующего напр жени  счетчик импульсов, ключ и формирователь импульсов, вход которого соединен со второй входной шиной, а один выход подключен к первому входу ключа введен амплитудный преобразователь,включенный между второй входной шиной и вторым входом ключа, выход которого подключен к первому входу генератора компенсирующего напр жени , второй вход которого соединен с выходом нул органа и первым входом счетчика импульсов , второй вход которого соедин со вторым выходом формировател  импульсов . Причем генератор компенсирующего напр жени  содержит последовательно включенные интегратор и управл емый делитель напр жени , вход управлени  которого сое.инен со вторым входом генератора,компенсирующего напр жени Кроме того, генератор компенсирую щего напр жени  содержит управл емые интегратор и делитель напр жени , первые входы которых соединены с пер вым входом генератора компеисирзпощег напр жени , второй вход управл емого делител  напр жени  соединен со вторым входом гзнератора компенсирующег напр жени , а вход управлени  управл мого интегратора подключен к выходу управл емого делител  напр жени . На фиг. I изображена блок-схема устройства сравнени  комплексных вел чин; на фиг, 2 и. 3 - блок-схемы двух вариантов генератора компенсирующего напр жени ; на фиг. 4 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства сравнени  комплексных величин. Устройство сравнени  комплексных величин содержит амплитудный преобразователь 1, формирователь 2 импульсов, ключ 3, генератор 4 компенсирующего напр жени , нуль-орган 5, счетчик 6, входные шины 7 и 8, выходную шину 9, Генератор 4 компенсирующего напр жени  дл  вариантов на фиг, 2 и 3 состоит из интеграторов 10 и 11 и управл емых делителей I2 и 13 напр жени  соответственно, сигнальной шины 14 и управл ющей шины 15. Устройство сравнени  комплексных величин работает следующим образом. Один из сравниваемых гармонических сигналов, например и,(фиг, 4 а) подаетс  на входную шину 7 устройства, т. е. на первый вход нуль-органа 5. Второй гармонический сигнал U2 (фиг.4а) поступает на входную шину 8 устройства , т.е. одновременно на входы амплитудного .преобразовател  1 и формировател  2 импульсов. С первого вЫхода формировател  2 импульсов поступают на управл ющий ключа 3 пр мо- угольные импульсы(фиг. 4 в)начала которых совпадают с моментами перехода гармонического сигнала U через нулевой уровень с минуса на плюс или с плюса на минус, а окончани  совпадают с моментами соответственно положительного или отрицательного экстремумов сигнала U,j. С выхода амплитудного преобразовател  1 опорный сигнал UQP(фиг. 4 )постр нного уровн , равного амплитуде входного сигнала, чер.ез ключ 3 подаетс  на .сигнальную шину 14 генератора 4компенсирующего напр жени . При выполнении генератора 4 компенсирующего напр жени  по схеме фиг. 2 пр моугольные импульсы (фиг 4с}) с выхода ключа 3 поступают на вход интегратора 10, линейно возрастающий сигнал Ug (фиг. 4 е)с выхода которого через управл емый делитель напр жени  I2 подаетс  на второй вход нуль-органа 5- В момент равенс-гва первого входного сигнала Ц и сигнала из(фиг,4е)с выхода управл емого делител  J 2 импульс(фиг. 4f)c выхода нуль органа 5подаетс  на счетный вход счетчика 6 и на управл ющую шину 15 генератора 4 компенсирующего напр жени , т.е. на управл ющий вход управл емого делител  12 напр жени , сигнал и(фиг. 4 е), на выходе которого резк уменьшаетс  на мгновенного значени  сигнала Ug (фиг. 4 е) в этот момент времени, где п - натуральное число, определ ющее количество дискретных значений устройства сравнени  комплекных величин, и продолжает линейно возрастать до прихода следующего импульса с выхода нуль-органа 5, т.е. до следующего момента равенства с игналом Ц .

При выполнении.генератора 4 компенсирующего напр жени  по схеме на фиг. 3 пр моугольные импульсы (фиг. 4d)c выхода ключа 3 поступают одновременно по сигнальной шине 14 на входы управл емого делител  13 напр жени  и интегратора 11, линейно возврастающий сигналис,СФиг. 4с|)с выхода которого поступает на второй вход нуль-органа 5. В момент равенства первого входного.сигнала U и сигнала УеСфиг. 4 d) узкий импульс (фиг. 4 г) с выхода нульоргана 5 подаетс  на счетный вход счетчика 6 и на управл ющую шину 15 генератора 4 компенсигующего напр жени , т.е. на управл юп.ий вход делител  13 напр жени  сигнал (фиг. 4h) на выходе которого измен етс  от нулевого уровн  на величину (- ) опорног сигнала ид(фиг. 4а) с приходом каждого импульса (жг. 4 i) с выхода НУЛЬ органа 5. Сигнал (фиг. 4h) с выхода управл емого делител  13 напр жени  поступает на вход управлени  интегратора 11,  вл ющийс  входом задани  его начальных условий и определ ет величину смещени  его выходного сигнала Uc (фиг. 4а) относительно нулевого уровн .

На управл ющий гход счетчика 6 подаютс  узки.е импульсы (фиг. 4 с)в моменты экстремумов сигнала Ui со второго выхода формировател  2 импульсов , В моменты импульсов счет прек- ращаетс  и со счетчика 6 скимаютс  показани .

Интеграторы 10 и 11 отрегулированы так, что линейно возрастающий , сигнал Ug (фиг. 4 е и 4 д) за четверть периода достигает величины опорного сигнала UQ т. е. амплитуды выходного сигнала и(фиг.4а). К моменту начала развертки в счетчик 6 записываетс  вьшеупом нутое число п и, с приходом k импульсов (фиг. 4 )

на его счетный вход записанное становитс  равным (n-k), где к - числ моментов равенства линейно измен ющегос  сигнала с вьпсода генератора 4 компенсирук.щего напр жеки  к входного сигнала U, . Из временных диаграмм (фиг. 4 е, и 4 д) видно, что число (n-k) показывает, какую часть сигнала Ui составл ет синфазна  ему составл юща  сигнала Ц

Предлагаемое устройство может работать как в мостах и компенсаторах, так и в преобразовател х параметров комплексных величин в цифровой код. В этом случае на его входную шину 7 подаетс  сигнал с первичного измерительного -преобразовател (например,на основе усилител  с обратной св зью) а .на входную шину 8 - опорный сигнал с генератора обра.5цового напр жени .

Claims (3)

1.Устройство сравнени  Комплексных величин, содержащее нуль-орган, один вход -которого соединен с первой входной шиной, второй вход подключен к выходу генератора компенсирующего напр жени ,.счетчик импульсов, ключ и формирователь импульсов, вход которого соединен со второй входной шиной,

а один выход подключен .к первому входу ключа, о тли ч аю.ще е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введен амплитудный пре«образователь . вкJ:ючeнный между второй входной шиной и вторым входом кдюча;, выход которого подключен к первому входу генератора компенсирующего напр жени , второй вход которого соединен с выходом нуль-органа и первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен со вторым выходом формировател  импульсов.

2.Устройство по п. I, отличающеес  тем, что генератор компенсирующего напр жени  содержит последовательно включенные интегратор и управл емый делитель напр жени , вход управлени  которого соединен со вторым йходом генератора компенсирую .1дего напр жени .

3.Устройство по п. 1 о т л ичающеес  тем, что генератор компенсирующего напр жени  содержит управл емые интегратор и делитель напр жени , первые входы которых соединены с первым входом генератора компенсирующего напр жени , второй ЬхоД управл емого делител  напр , жени  соединен со вторым входом генератора компенсирующего напр жени , а выход управлени  управл емого рнтегратора подключен к выходу управл емого делител  напр жени . 84 18 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе , I . Авторское свидетельство СССР № 387330, кл. G 05 В 1/01, 21.06.73. 2. Авторское свидетельство СССР № 521522 кл. G 01 R 17/06, 18.03.75 (прототип) .

Put.2

CuiH.h.

п

/

V-

/5

Фиг.З