Преобразователь активной мощности в цифровой код

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для преобразования активной мощности /энергии/ электрических сигналов промышленной сети в цифровой код. Цель изобретения - повышение точности преобразования - достигается за счет увеличения информативности первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код. Для этого преобразователь активной мощности содержит второй аналоговый коммутатор 23, делитель 24 напряжения, второй преобразователь 25 напряжения в цифровой код, мультиплексор 26, элемент ИЛИ-НЕ 27, элементы И 28 и 29. Второй аналоговый коммутатор 23 подает входные сигналы с шин напряжения и тока на делитель 24 напряжения, который согласует уровень входных сигналов импульсных помех с масштабом второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код, измеряющего их уровень. Момент прихода импульсной помехи на вход преобразователя определяет элемент ИЛИ-НЕ 27 по показаниям второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код. В это время элемент ИЛИ-НЕ 27 своим выходным сигналом при помощи элементов И 28 и 29 дает команду первому аналоговому коммутатору 4 отключить сигнал с входа первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код. Мультиплексор 26 выдает код, пропорциональный входному сигналу импульсной помехи, с разрядных выходов второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код на регистр 6 для последующей обработки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1366960 (21) 4288845/24-21 (22) 22.07.87 (46) 07.04.89. Бюл. 1"- )3 (71). Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.М.Ванько, О.N.Äoðoíèíà и Г.Н.Лавров (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1366960, кл. G 01 R 21/06, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ АКТИВНОЙ MOIIjHOCТИ В ЦИФРОВОЙ КОД.,Я0„» 1471143 А2 (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для преобразования активной мощности (энергии) электрических сигналов промышленной сети в цифровой код.

Цель изобретения — повышение точности преобразования — достигается за счет увеличения информативности первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код. Для этого преобразователь активной мощности содержит второй аналоговый коммутатор 23, делитель 24 напряжения, второй преобразо1471143 ватель 25 напряжения в цифровой код, мультиплексор 26, элемент ИЛИ-HE 27, элементы И 28 и 29. Второй аналоговый коммутатор 23 подает входные сиг-налы с шин напряжения и тока на делитель 24 напряжения, который согласует уровень входных сигналов импульснык помех с масштабом второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код, измеряющего их уровень. Момент прихода импульсной помехи на вход преобразователя определяет элемент

ИЛИ-НЕ 27 по показаниям второго преИзобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено

:для преобразования активной мощности .(энергии ) электрических сигналов промышленной сети в цифровой код, и яв- 5 ляется усовершенствованием преобразователя по основному авт., св.

Н 1366960.

Цель изобретения — повышение точ10 ности преобразования.

На чертеже представлена структурно-функциональная схема преобразователя активной мощности в цифровой код.

Преобразователь содержит калибро15 ванный резистор l фиксатор 2 уровня, источник 3 опорного напряжения, первый аналоговый коммутатор 4, первый преобразователь 5 напряжения в цифровой код, регистры 6-)l, сумматор 12, 20 умножитель 13, блоки )4 и 15 памяти, формирователь 16 импульсов, генератор ).7 опорной частоты, счетчики 18 и 19, элемент 20 задержки, элемент

И 21, формирователь 22 управляющих сигналов, второй аналоговый коммутатор 23, делитель 24 напряжения, второй преобразователь 25 напряжения в цифровой код, мультиплексор 26, эле30 мент ИЛИ-НЕ 27, первый и второй элементы И 28 и 29, причем вход фиксатора

2 уровня соединен с входной шиной напряжения, а выход - с вторым вхо:дом первого аналогового коммутатора

4, выход которого подключен к анало- 35 говому входу первого преобразовате ля 5 напряжения в цифровой код, выход источника 3 опорного напряжения образователя 25 напряжения в цифровой код. В это же время элемент ИЛИНЕ 27 своим выходным сигналом при помощи элементов И 28 и 29 дает команду первому аналоговому коммутатору 4 отключить сигнал с входа первого реобразователя 5 напряжения в цифровой код. Мультиплексор 26 выдает код, пропорциональный входному сигналу импульсной помехи, с разрядных выходов второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код на регистр 6 для последующей обработки. 1 ил. подключен к третьему входу первого аналогового коммутатора 4, первый вход которого соединен через резистор 1 с входной шиной тока и входом формирователя )6 импульсов, первый выход регистра 6 через элемент И 2) подключен к входам выбора режима и переноса первого канала сумматора

12, а вторые выходы — к вторым входам первого канала сумматора )2, первый вход первого канала сумматора 12 соединен с земляной шиной» а выходы — с входами регистра 8, выходы старших разрядов сумматора 12 соединены также с входами регистра 7 и входами второго канала умножителя 13, которые подключены также к выходам регистра 9, входы первого канала умножителя 13 соединены с выходами регистра 7 и блоков 14 и 15 памяти, а выходы — с входами регистров 9 и 10 и входами третьего канала сумматора

12, входы второго канала сумматора

12 подключены к выходам регистра 8, выход генератора 17 опорной частоты соединен с входом синхронизации формирователя 16 импульсов, входом записи регистра 6 и входом счетчика

18, выходы разрядов счетчика 18 подключены к входам регистра 11, а вход сброса в "О" — к входу счетчика )9 и через элемент 20 задержки к входу записи регистра 11 и выходу формирователя 16 импульсов, входы блоков

14 и 15 памяти подключены соответственно к выходам регистров 10 и 11, входы формирователя 22 управляющих сигналов соединены с выходами генера1471143 тора 17 опорной частоты и счетчиков

18 и 19, выходы формирователя 22 управляющих сигналов соединены с первым входом управления первого анало- 5 гового коммутатора 4, входом управления фиксатора 2 уровня, тактовым входом первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код, первым входом элемента И 21, входами записи ре-10 гистров 7-11 и умножителя 13, входами разрешения считывания регистров 7 и 9, сумматора 12 и блоков 14 и 15, входами сброса регистров 8 и 10 входами выбора каналов сумматора 12, а 15 также входами управления регистром прОизведения умножителя 13, второй аналоговый коммутатор 23, делитель

24 напряжения и второй преобразователь 25 напряжения в цифровой код 20 соединены последовательно, первый и второй входы второго аналогового коммутатора 23 подключены соответственно к первому и второму входам первого аналогового коммутатора 4, первый 25 и второй управляющие. входы второго аналогового коммутатора 23 соединены с соответствующими выходами формирователя 22 управляющих сигналов и через первый и второй элементы И 28 и 30

29 с управляющими входами первого аналогового коммутатора 4, первые входы элементов И 28 и 29 подключены к управляющему входу мультиплексора

26 и выходу элемента ИЛИ-НЕ 27, входы которого соединены с выходами второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код и первыми входами мультиплексора 26, вторые входы мультиплексора 26 подключены к выходам пер-40. вого преобразователя 5 напряжения в цифровой код, а выходы — к входам регистра 6.

Преобразователь работает следующим образом. 45

На входы второго преобразователя

25 напряжений в цифровой код подаются входные сигналы в той же последовательности во времени, что и к входам первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код. Коэффициент передачи делителя 24 напряжения выбран так, чтобы обеспечить необходимый масштаб входного сигнала второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код, т.е. расширить в некоторое число ш раз верхний предел последнего по сравнению с первым преобразователем 5 напряжения в код, Данное число ш определит также количество S старших разрядных выходов второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код, которые подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ 27.

Если уровни входных сигналов по шинам напряжения и тока не превышают масштаб первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код, то íà двух старших разрядных выходах (при m

= 4 и S 2, не считая знакового) второго преобразователя 25 напряже4 ния в цифровой код установлены уровни логического 0", а на остальных разрядных выходах код изменяется синхронно с кодом на разрядных выходах первого преобразователя 5 напряжения в код.

На выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 присутствует уровень логической "1", и элементы И 28 и 29 повторяют сигналы, поступающие с соответствующих выходов формирователя 22 управляющих сигналов на управляющие входы первого и второго аналоговых коммутаторов

4 и 23.

Если по шинам напряжения или тока сигнал превысил масштаб первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код, то на двух старших разрядных выходах (при ш = 4, S = 2) второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код установятся соответствующие уровни логической "l".

На выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 появится уровень логического "0" запрещающий прохождение сигналов с выходов формирователя 22 управляющих сигналов через элементы И 28 и 29 на управляющие входы первого аналогового коммутатора 4, который закры- . вается и прекращает прохождение вход" . ного сигнала на первый преобразователь 5 напряжения в код. При этом на выходе мультиплексора 26 появляется код с разрядных выходов второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код, характеризующий уровень возникшей импульсной помехи, превышающей масштаб первого преобразователя 5 напряжения в цифровой код.

Эти значения кода второго преобразователя 25 напряжения в цифровой код используются для вычисления зна" чений мгновенной мощности входного сигнала.

6 ностей предлагаемого преобразовая активной мощности

° 2

1471143

Суммарное среднеквадратическое реш значение случайных составляющих пог- тел

tl

1 ° 2 — 2 2 +

9=r т х

i (t) dt

Ц() о мгновенные значения тока и напряжения; математическое ожидание i1, u, случайные составляющие погрешности преобразо-. вателя напряжения в цифровой код; где i, и

4в 11q5 и1di тх

ЙТ =--- — период квантования.

Формула изобретения

Составитель С.Сафохин

Техред.Л Олийнык Корректор А. Обручар

Редактор E.Ïàïï

Заказ 1605/48 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

Преобразователь активной мощности в цифровой код по авт.св. ¹ 1366960, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены последовательно соединенные второй аналоговый коммутатор, делитель напряжения, второй преобразователь напряжения в цифровой код, а также включенный между выходом первого преобразователя нап10 ряжения в цифровой код и входом первого регистра мультиплексор, многовходовый элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй элемент И, причем первый и второй входы второго аналогового ком15 мутатора подключены соответственно к первому и второму входам первого аналогового коммутатора, первый и второй управляющие входы второго аналогового коммутатора соединены с соответствующими выходами формирователя управляющих сигналов и через первый и второй элементы И с управляющими входами первого аналогового коммута25 тора, первые входь элеме тов И подключены к управляющему входу мультиплексора и выходу многовходового эле. мента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами второго преобразова30 теля напряжения в цифровой код и пер. выми входами мультиплексора.