CS215614B1 - Zapojení pro číslicové měření odchylky frekvence - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu zapojení pro číslicové měření odchylky frekvence je dosáhnout větší přesnosti bez vysokých nároků ne stabilitu použitých součástek a pracnost při uvádění do chodu a údržbě. Toho se dosahuje použitím číslicóvého způsobu měření, při němž se vstupní frekvence přivádí ria vstup hradla, na jehož druhý vstup je zaveden sighál krystalového oscilátoru, a výstup hradla je připojen na vstup vratného čítače, do kterého s,e předvoluje hodnota normálové frekvence v binárním kódu, přičemž výstup čítače je spojen s pamětí a dále s číslico-analogovým převodníkem a operačním zesilovačem s výstupním kondenzátcr em, přičemž zapojení umožňuje vynulování výstupu nebo zastavení frekvence na okamžité hodnotě, pomocí vnějších tlačítek, v případě ztráty vstupního signálu se nuluje výstupní analogový signál.

Description

Vynález se týká zepojení pro číslicové měření odchylky frekvence s možností změny předvolené hodnoty v čítači, a tím použití i pro měření 9ítě 60 Hz.

Dosud jsou známy systémy pro měření odchylky frekvence analogovým způsobem měření, jejíchž nevýhodou je relativně malá stabilita a přesnost měření. Další nevýhodou známých systémů je poměrně velká časová konstanta odezvy na skokovou změnu vstupní frekvence. Dále se u těchto systémů kladou vysoké nároky na stabilitu součástek, vyždduje se vysoká kvalita měrného kondenzátorů, navíc se vyžaduje velmi náročné a zdlouhavé nastavení při uvádění do chodu. Nedostatky analogových měřicích systémů mohou ve značné míře odstranit číslicové měřicí systému. Dosavadní systémy číslicového měření odchylky frekvence jsou v přincipu založeny na počítání impulsů měrného kmitočtu v čítači po dobu úměrnou odchylce periody od její nominální hodnoty. Tyto systémy však neumožňují jednoduché přizpůsobení pro měření odchylky frekvence od jiné jmenovité hodnoty frekvence energetické sítě.

Zapojení pro číslicové měření odchylky frekvence podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že svorka vstupní frekvence je připojena na vstupní obvod, jehož výstup je připojen na první vstup hradla a současně na vstup obvodu vyhodnocení ztráty vstupního signálu, přičemž výstup hradla je připojen na první vstup paměti, jehož výstup je připojen na vstup číslicově analogového převodníku, jehož výstup je připojen na vstup operačního zesilovače, současně na výstupní svorku a na kondenzátor, jehož druhý vý3tup je připojen na zpětnovazební svorku, přičemž výstup operačního zesilovače je připojen na druhý vstup hradla a současně na první vstup řídícího obvodu, na jehož druhý vstup je připojen výstup obvodu vyhodnocení ztráty vstupního signálu, že na třetí vstup řídícího obvodu je připojen výstup obvodu pro zastavení údaje, na čtvrtý vstup řídícího obvodu je připojen výstup obvodu pro nulování, výstup řídícího obvodu je připojen na druhý vstup vratného čítače a že výstup obvodu překročení rozsahu je připojen na druhý vstup obvodu paměti.

Zapojení výše uvedené má následující přednosti proti dřívějším zapojením. Největší výhodou je velká rychlost měření s možností libovolného zpomalení výstupního signálu, jednoduché přizpůsobení pro měření frekvence sítě 60 Hz, lepší přesnost měření. Další výhodou je realizace nových funkcí, např. možnost zastavení měření na okamžité hodnotě, možnost nulování v libovolný okamžik zmáčknutím tlačítka, blokování výstupního signálu při ztrátě mařené frekvence, snadné a rychlé uvádění do chodu.

Zapojení podle vynálezu je zřejmé z připojeného blokového znázornění.

Zapojení se skládá ze vstupního obvodu 1, který tvaruje vstupní frekvenci na pravoúhlý signál a dělí vstupní frekvenci, déle se skládá z hradla 2, které řídí průchod signálů, vysoké frekvence f, dále z vratného čítače 2, ve kterém se získává požadovaná odchylka vstupní frekvence, z paměti 4 , z číslicově analogového převodníku j5, jenž převádí binární kód na analogový signál, a operačního zesilovače 6 pro předání analogového signálu na výstupní svorku kondenzátorů C, dále z krystalového oscilátoru I jako zdroje vysoké frekvence fez řídícího obvodu 8, který tvaruje řídící impulsy pro vratný čítač J, z obvodu 9 vyhodnocení ztráty vstupní signálu a obvodu 10 pro zastavení údaje, které umožňují blokování výstupního signálu a zastaveni dat na okamžité hodnotě pomocí vnějšího tlačítka, z obvodu 11 pro nulování,,,který slouží k vynulování výstupního signálu v libovolný okamžik pomocí vnějšího tlačítka, dále z obvodu 12 překročení rozsahu pro blokování paměti 4.

Zapojení podle vynálezu je realizováno tak, že vstupní frekvence se přivádí na vstup vstupního obvodu 1. Z výstupu vstupního obvodu 1 pravoúhlé impulsy o poloviční vstupní frekvenci řídí hradlo 2. Na druhý vstup hradla 2 se přivádí impulsy vysoké frekvence f . z krystalového oscilátoru 7. Během jedné periody vstupní frekvence je hradlo je hradlo 2 otevřeno a propouští impulšy vysoké frekvence f na vstup vratného Čítače J. Během další periody vstupní frekvence je hradlo 2 zavřeno a vratný čítač 3 pomocí řídícího obvodu 8 provádí vyhodnocení a přípravné operace. Do vratného čítače 3 se uloží informace v binárním kódu, odpovídající délce periody přesné frekvence sítě 50 Hz. Impulsy vysoké frekvence f, které procházejí otevřeným hradlem 2 na vstup vratného čítače 3, se odčítají od předvolené hodnoty. Zbytek počítání ve vratném čítači 3 odpovídá odchylce měření frekvence od předvoleného normálu 50 Hz v binárním kódu. Pomocí impulsů z řídícího obvodu 8 se informace z vratného čítače J předává do paměti 4 a z paměti £ na vstup číslicově analogového převodníku £, který převede rozdíl z binárního kódu na anlogový signál. Operafiní zesilovač 6 předává analogový signál na výstup zařízení a možností změny jak amplitudy, tak i zpoždění výstupního analogového signálu. Obvod 12 překročení rozsahu blokuje paměť 4 pri překročení rozsahu měřené frekvence azvýšení odchylky nad zadanou hodnotu. Obvod g vyhodnocení ztráty výstupního signálu je určen pro blokování výstupního signálu v případě ztráty měřeného signálu na vstupu. Obvod 10 pro zastavení údaje umožňuej zastavení dat na okamžité hodnotě pomocí vněšjího tlačítka. Obvod 11 pro nulování slouží k vynulování výstupního signálu pomocí vnějěího tlačítka.

Výše popaané zapojení pro měření odchylky frákvence lze použít v ppůmyslu, zejména v elektrárnách. Změnou předvolené hodnoty ve vratném čítači je možno použít zapojení i pro měření sítě 60 Hz.

Claims (1)

1. Zapojení pro číslicové měřění odchylky frekvence, vyznačené tím,že svorka (F) vstupní frekvence je připojena na vstupní obvod (1), jehož výstup je připojen na první vstup hradla (2) a současně na vstup obvodu (9) vyhodnocení ztráty vstupního signálu, přičemž výstup hradla (2) je připojen na první vstup vratného čítače (3), jehož výstup je připojen na první vstup paměti (4), jehož výstup je připojen na vstup číslicově analogového převodu (5), jehož výstup je připojen na vstup operačního zesilovače (6), současně na výstup svorku (A) a kondenzátor (C), jehož druhý výstup je připojen na zpětnovazební svorku (B), přičemž výstup operačního zesilovače (6) je připojen na invertující svorku (C), a že krystalový oscilátor (7) je připojen na druhý vstup hradla (2) a současně na první vstup řídícího obvodu (8í, na jehož druhý vstup je připojen výstup obvodu (9) vyhodnocení ztráty vstupního signálu, na třetí vstup řídícího obvodu (8) je připojen výstup obvodu (10) pro zastavení údaje, na čtvrtý vstup řídícího obvodu (8) je připojen výstup obvodu (11) pro nulování, výstup řídícího obvodu (8) je připojen na druhý vstup vratného čítače (3), a že výstup obvodu (12) překročení rozáahu je připojen na druhý vstup paměti (4).