CS231461B1

CS231461B1 - Connexion for logging of voltage,current and phase shift of audio freguency under high disturbing voltage

Info

Publication number: CS231461B1
Application number: CS822852A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Kral; Frantisek Mejta
Original assignee: Vaclav Kral; Frantisek Mejta
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1984-11-19
Also published as: CS285282A1

Abstract

Vynález se týká zejména hromadného dálkového Ovládání v energetice. Účelem vynálezu je umožnit měření a registraci uvedených hodnot současně v několika fázích. Toto je dosaženo pomocí elektrického zapojení, které zpracovává vstupní napětí a vstupní proud přes obvod pro přepínání rozsahu a pásmovou propust a po vyhodnocení zaznamenává požadované údaje do paměti. Dojde-li k předem zvolené události zapojení, zaregistruje poměry v síti, úroveň napětí, proudu včetně komplexní impedance zátěže pro zvolený kmitočet,.případně je zobrazí na displej nebo trvale vypíše.In particular, the invention relates to bulk remote control in power engineering. The purpose of the invention is to enable the measurement and registration of said values simultaneously in several stages. This is accomplished by means of an electrical circuit that processes input voltage and input current through a range switching circuit and bandpass filter, and records the required data after evaluation. When a pre-selected wiring event occurs, it registers network conditions, voltage, current, including the complex load impedance for the selected frequency, or displays them on the display or prints out permanently.

Description

Vynález se týká zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí, převážně pro měření v sítích hromadného dálkového ovládání v energetice.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to circuitry for registering voltage, current, and phase shift of the tone frequency in the presence of a high disturbance voltage, mainly for measurement in mass remote control networks in power engineering.

Dosud se pro měření napětí, proudu a úhlu fázového posunuv sítích hromadného dálkového ovládání používají dostupné selektivní voltmetry, případně voltampérmetry a posléze měřiče napití, proudu a fázového posunu podle autorského osvědčení č. 207 907. Všechna tato zařízení mají normální obsluhu a měří pouze poměry v jedné fázi. To v provozu nepostačuje a nedává dostatečný přehled o všech třech fázích.Until now, available selective voltmeters and / or voltammeters are used to measure voltage, current and phase shift angle of mass remote control networks, and then voltage, current and phase shift meters according to the author's certificate No. 207 907. All these devices are normal operation and measure only one stage. This is not sufficient in operation and does not give a sufficient overview of all three phases.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí, u něhož je v každém měřicím kanálu vstupní obvod pro měření napětí a vstupní obvod pro měření proudu připojen na obvod pro přepínání funkcí, jehož výstup je připojen na obvod pro přepínání rozsahů, který je připojen na vstup pásmové propusti, jejíž výstup je připojen na převodník střídavého napětí na stejnosměrné, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze zvoleného počtu shodných měřících kanálů, k jejichž vstupům převodníků střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny vstupy kompárátorů pro měření fáze, jejichž'výstupy jsou připojeny ke vstupům obvodu pro vyhodnocení fázového posunu.The above drawbacks eliminate the voltage, current, and phase-shift voltage-wiring circuitry in the presence of a high interference voltage, in which each measuring channel has a voltage measuring circuit and a current measuring circuit connected to a function switching circuit whose output is connected to a range switching circuit connected to a band-pass filter input whose output is connected to an AC / DC converter consisting of a selected number of identical measuring channels to which the AC / DC converter inputs are connected the inputs of the phase measurement comparators whose outputs are connected to the inputs of the phase shift evaluation circuit.

Výstupy ze všech převodníků střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny ke vstupům analogového multiplexeru, jehož výstup je připojen ke vstupu analogově číslicového převodníku, jehož výstup je připojen přes druhý oddělovací člen na vstup paměti, jejíž adresovací vstup je připojen na řadič paměti, kam je připojen i spouštěcí vstup analogově číslicového převodníku, dále druhý oddělovací člen, první oddělovací člen, analogový multiplexer, obvod pro vyhodnocení fázového posunu, řadič výstupních zařízení, obvod pro přepínání funkcí a obvod pro přepínání rozsahu.Outputs from all AC to DC converters are connected to the inputs of an analog multiplexer, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected via a second decoupling member to the memory input. an analog-to-digital converter trigger input, a second decoupling member, a first decoupling member, an analog multiplexer, a phase shift evaluation circuit, an output device controller, a function switching circuit, and a range switching circuit.

Výstup obvodu pro vyhodnocení fázového posunu je připojen k prvnímu vstupu hradla, jehož výstup je spojen se vstupem čítače fázového posunu, jehož výstup je spojen přes první oddělovací člen se vstupem paměti, jejíž výstup je připojen na řadič výstupních zařízení, k němuž je připojen displej.The output of the phase shift evaluation circuit is connected to a first gate input whose output is coupled to the input of a phase shift counter, the output of which is coupled via a first decoupling member to a memory input whose output is connected to an output device controller to which the display is connected.

Ke vstupu převodníku střídavého napětí na stejnosměrné u jednoho zvoleného měřicího kanálu je připojen vstup komparátoru pro odvození referenčního kmitočtu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem fázového závěsu, jehož výstup je spojen s druhým vstupem hradla a přes dělič kmitočtu s druhým vstupem fázového závěsů. Za výstup obvodu pro přepínání funkcí může být zapojen zesilovač se stupňovitě nastavitelným ziskem. Před vstup obvodu pro přepínání rozsahu může být zapojena zádrž a k ní může být připojen vypínač zádrže.A comparator input for deriving a reference frequency is connected to the AC / DC converter input of one selected measurement channel, the output of which is connected to the first phase locked in input, the output of which is connected to the second gate input and via the frequency divider to the second phase locked input. An amplifier with a step-adjustable gain can be connected to the output of the function switching circuit. A trap may be connected upstream of the range switching circuit, and a trap switch may be connected to it.

K pásmové propusti může být připojen vypínač. K výstupu převodníku střídavého napětí na stejnosměrné může být u jednoho zvoleného měřicího kanálu připojen nastavitelný prahový obvod,,jehož výstup je spojen s řadičem paměti. K řadiči paměti může být připojen vstupní obvod pro dvouhodnotové veličiny. Časový zdroj může být připojen k řadiči paměti a k řadiči výstupních zařízení. K řadiči výstupních zařízení mohou být připojena zařízení pro registraci dat.A switch may be connected to the bandpass filter. An adjustable threshold circuit, the output of which is coupled to a memory controller, can be connected to the output of the AC / DC converter for one selected measurement channel. An input circuit for two-valued quantities can be connected to the memory controller. The time source can be connected to a memory controller and an output device controller. Data loggers can be connected to the output device controller.

Hlavní výhody zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí podle tohoto vynálezu spočívají v tom, že měří automaticky poměry v několika fázích, výsledky uloží do paměti včetně zvolených funkcí a rozsahů. Z paměti je možno výsledky měření zobrazit na displeji nebo vypsat psaeím strojem, případně vyděrovat pro další zpracování. Rovněž umožňuje registrovat stavy dvouhodnotových vstupů, například kontaktů a spustit měření jak při změně úrovně tónové frekvence, tak při změně některého dvouhodnotového vstupu.The main advantages of wiring for voltage, current, and phase shift of the tone frequency in the presence of the high interference voltage of the present invention are that they automatically measure ratios in several phases, memorizing results including selected functions and ranges. From the memory it is possible to display the results of the measurement on the display or print out with a typewriter or to punch for further processing. It also allows you to register the states of two-valued inputs, such as contacts, and start the measurement both when you change the tone frequency level and when you change any two-valued input.

Na výkresu je v blokovém schématu naznačen příklad zapojení podle tohoto vynálezu.In the drawing, an example of a circuit according to the invention is shown in a block diagram.

Zapojení sestává ze zvoleného počtu shodných, v tomto případě ze šesti měřicích kanálů a v každém z nich je vstupní obvod £ pro měření napětí a vstupní obvod £ pro měření proudu připojen na obvod 3 pro přepínání funkcí. Jeho výstup je spojen přes zesilovač £ se stupňovitě nastavitelným ziskem, vstup zádrže £ a vypínač 6 zádrže £ s obvodem T_ pro přepínání rozsahů. Jeho výstup je připojen na vstup pásmové propusti 8 s vypínačem 9 pásmové propustiThe circuit consists of a selected number of identical, in this case six measuring channels, and in each of them a voltage measuring input circuit 6 and a current measuring input circuit 6 are connected to a function switching circuit 3. Its output is connected via a amplifier 8 with a step-adjustable gain, a detent input 6 and a detent switch 6 with a range switching circuit 7. Its output is connected to the input of the band-pass filter 8 with the band-pass switch 9

8. Dále je zapojen převodník 10 střídavého napětí na stejnosměrné, připojený na vstup komparátoru 11 pro měření fáze a výstupy ze všech komparátorů ll pro měření fáze jsou připojeny ke vstupům obvodu 24 pro vyhodnocení fázového posunu.8. Next, an AC to DC converter 10 is connected, connected to the input of the comparator 11 for measuring the phase, and the outputs of all comparators 11 for the phase measuring are connected to the inputs of the phase shift evaluation circuit 24.

Výstupy ze všech převodníků 10 střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny ke vstupům analogového multiplexeru 12, jehož výstup je připojen ke vstupu analogově číslicového převodníku 13. Jeho výstup je připojen přes druhý oddělovací člen 14 na vstup paměti 16, jejíž adresovací vstup je připojen na řadič 17 paměti 16, kam jsou připojeny i spouštěcí vstup analogově číslicového převodníku £3, dále druhý oddělovací člen ££, první oddělovací člen 15, analogový multiplexer 12, obvod 24 pro vyhodnocení fázového posunu, řadič 18 výstupních zařízení se zařízeními 20 pro registraci dat, obvod 3 pro přepínání funkcí, obvod 7 pro přepínání rozsahu a vstupní obvod 23 pro dvouhodnotové veličiny.The outputs of all AC to DC converters 10 are connected to the inputs of the analog multiplexer 12, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter 13. Its output is connected via a second decoupling member 14 to the memory input 16 whose addressing input is connected to the controller 17 a memory 16, to which the trigger input of the A / D converter 3 is connected, a second decoupling member 16, a first decoupling member 15, an analog multiplexer 12, a phase shift evaluation circuit 24, an output device controller 18 with data registration devices 20, 3 for function switching, range switching circuit 7 and input circuit 23 for two-valued quantities.

Výstup obvodu 24 pro vyhodnocení fázového posunu je připojen k prvnímu vstupu hradla 25, jehož výstup je spojen se vstupem čítače 26 fázového posunu. Jeho výstup je spojen přes první oddělovací člen 15 se vstupem paměti £6, jejíž výstup je připojen na řadič 18 výstupních zařízení, k němuž je připojen displej £9. Ke vstupu převodníku 10 střídavého napětí na stejnosměrné u jednoho zvoleného měřicího kanálu je připojen vstup komparátoru 27 pro odvození referenčního kmitočtu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem fázového závěsu 28.The output of the phase shift evaluation circuit 24 is connected to the first input of the gate 25, the output of which is connected to the input of the phase shift counter 26. Its output is connected via a first decoupling member 15 to a memory input 6, the output of which is connected to an output device controller 18 to which the display 9 is connected. The input of the comparator 27 for deriving the reference frequency, the output of which is coupled to the first input of the phase lock 28, is connected to the input of the AC / DC converter 10 for one selected measurement channel.

Jeho výstup je spojen s druhým vstupem hradla 25 a přes dělič 29 kmitočtu s druhým vstupem fázového závěsu 23. Mezi převodník 10 střídavého napětí ná stejnosměrné a řadič 17 paměti £5 je zapojen nastavitelný prahový obvod 30. S řadičem 17 paměti 16 a s řadičem 18 výstupních zařízení jsou spojeny výstupy časového zdroje 22.Its output is coupled to the second gate input 25 and via the frequency divider 29 to the second phase locked input 23. An adjustable threshold circuit 30 is connected between the AC / DC converter 10 and memory controller 17. With memory controller 17 and output controller 18, devices are connected by time source outputs 22.

Každý měřicí kanál zapojení má jednak napětový vstup, tvořený oddělovacím transformátorem, jednak proudový vstup s kleštovým transformátorem proudu. Volba vstupní veličiny se provádí dvoupolohovým přepínačem. Informace o zvolené veličině, to je napětí a proudu, se přivádí do řadiče výstupního zařízení. Napětí na výstupu přepínače se upraví na jednotnou úroveň zesilovačem £ se stupňovitě nastavitelným ziskem a přivede se na vstup zádrže 5, která z něho odstraní podstatnou část rušivého napětí.Each wiring measurement channel has both a voltage input consisting of a decoupling transformer and a current input with a current clamp. The input quantity is selected using a two-position switch. Information about the selected quantity, i.e. voltage and current, is fed to the output device controller. The voltage at the switch output is adjusted to a uniform level by a step-adjustable gain amplifier 6 and applied to the input of the detent 5, which removes a substantial portion of the disturbing voltage therefrom.

Zádrž £ může být podle spektra rušivéhó napětí pásmová, dolnofrekvenční nebo hornofrekvenční. Tato zádrž je vypínatelná, aby bylo možno měřit rušivé napětí, případně jeho jednotlivé spektrální složky. Za zádrží £ následuje obvod £ pro přepínání funkcí a pásmová propust £, která opět může být vypínatelná. Na jejím výstupu je již čisté měření napětí, a to bud nápětío tónovém kmitočtu, nebo zvolená spektrální složka rušivého napětí.Depending on the interference voltage spectrum, the containment may be band, low-frequency or high-frequency. This retainer is switchable in order to measure the interference voltage or its individual spectral components. The restraint 8 is followed by a function switching circuit 8 and a band-pass filter 8, which in turn can be switched off. At its output is already a pure voltage measurement, either the voltage at the tone frequency or the selected spectral component of the interfering voltage.

Napětí z výstupu pásmové propusti 8 se v každém měřicím kanálu přivádí jednak na převodník 10 střídavého napětí na stejnosměrné, který dává výstupní napětí úměrné střední nebo efektivní hodnotě střídavého napětí, jednak na komparátor 11 pro měření fáze, který upravuje jeho tvar na obdélník.The voltage from the bandpass filter output 8 in each measuring channel is applied to both an AC to DC converter 10, which provides an output voltage proportional to the mean or rms value of the AC voltage, and to a phase measurement comparator 11 that adjusts its shape to a rectangle.

D jednoho z měřicích kanálů je napětí z výstupu pásmové propusti £ převedeno po úpravě na obdélníkový tvar na vstup fázového závěsu 28, který má ve zpětné vazbě zapojen dělič 29 kmitočtu 1i36O. Na výstupu fázového závěsu 28 je napětí o kmitočtu 360krát vyšším, než je kmitočet měřeného napětí. Toto napětí slouží jako referenční kmitočet pro měření fázového posunu. Měření fázového posunu je nezávislé na okamžitém kmitočtu měřeného napětí. Napětí z výstupu převodníku 10 střídavého napětí na stejnosměrné úměrné střední nebo efektivní hodnotě měřeného střídavého napětí se vede přes analogový multiplexer 12 na vstup analogově číslicového převódníku 13.D of one of the measuring channels, the voltage from the bandpass filter output 8 is converted, after adjustment to a rectangular shape, to the input of the phase lock 28, which has a feedback divider 29 of the frequency 1336 in its feedback. At the output of the phase lock 28, the voltage is 360 times higher than the frequency of the measured voltage. This voltage serves as a reference frequency for phase shift measurement. The phase shift measurement is independent of the instantaneous frequency of the measured voltage. The voltage from the output of the AC converter 10 to a DC proportional to the mean or rms value of the measured AC voltage is applied via the analog multiplexer 12 to the input of the analog-to-digital converter 13.

Výstup jednoho z převodníků 10 střídavého napětí na stejnosměrné je přiveden na vstup nastavitelného prahového obvodu 3Q který může spustit zápisový cykl při změně úrovně měřeného napětí. Po spuštění zápisového cyklu řadič 17 paměti 16 zajistí převod všech vstupních hodnot na číselnou hodnotu, jejich zápis do paměti 16 spolu se zvoleným rozsahem a funkcí, to je napětí nebo proud, změření fázových posunů a opět jejich zápis do paměti 16.The output of one of the AC / DC converters 10 is applied to the input of an adjustable threshold circuit 30 which can trigger a write cycle when the voltage level being measured changes. After the write cycle is started, the memory controller 17 converts all input values to a numeric value, writes them to memory 16 together with the selected range and function, i.e. voltage or current, measures phase shifts, and writes them again to memory 16.

Zápis do paměti 16 může být vyvolán buá změnou úrovně měřeného napětí, nebo změnou stavu některé dvouhodnotové veličiny, nebo uplynutím nastaveného času. Zapojení dokáže v době nepřítomnosti obsluhy, v okamžiku kdy dojde k předem zvolené .události, zaregistrovat poměry v síti, úroveň napětí, proudu včetně komplexní impedance zátěže pro zvolený kmitočet a zobrazit na displej 19 nebo trvale vypsat. Při přechodových jevech, které nastávají například při klíčování rotačních vysílačů hromadného’’dálkového ovládání, je důležitá nezávislost údaje fázového posunu na okamžitém kmitočtu měřeného napětí.Writing to the memory 16 can be triggered either by changing the voltage level measured, by changing the state of a two-valued quantity, or by expiration of a set time. The wiring is able to register the network conditions, voltage level, current level including complex load impedance for the selected frequency and display it on the display 19 or display it permanently in the absence of the operator, when the preset event occurs. For transient phenomena such as the keying of mass transmitter rotary transmitters, the independence of phase shift data from the instantaneous frequency of the measured voltage is important.

Claims

1. A voltage, current, and phase shift tone frequency registration wiring in the presence of a high interfering voltage, in which a voltage measurement input circuit and a current measurement input circuit are connected to a function switching circuit in each measuring channel, the output of which is connected to a circuit for switching ranges, which is connected to a band-pass filter input whose output is connected to an AC-to-DC converter, characterized in that it consists of a selected number of identical measuring channels to which the inputs of the AC-to-DC converters are connected phase measurement comparators (11) whose outputs are connected to the inputs of the phase shift evaluation circuit (24), wherein the outputs from all AC / DC converters (10) are connected to the inputs of an analogue multiplexer (12) whose output is connected to the input of analog-to-digital converter (13), whose output is connected through the second separator (14) to the memory input (16), whose addressing input is connected to the controller (17) of memory / 16 /, a digital converter (13), a second decoupling member (14), a first decoupling member (15), an analog multiplexer (12), a phase shift evaluation circuit (24), an output device controller (18), a function switch circuit (3) and a range switching circuit (7) when the output of the phase shift evaluation circuit (24) is coupled to a first gate input (25) whose output is coupled to an input of a phase shift counter (26) whose output is coupled via a first decoupling member (15) having a memory input (16), the output of which is connected to an output device controller (18), to which a display (19) is connected, and to an AC converter input (10) of the same guide for one selected measuring channel is connected comparator input (27) for deriving reference frequency, output of which is connected with first input of phase lock (28), output of which is connected with second gate input (25) and through frequency divider (29) with a second phase lock entry (28).

Connection according to claim 1, characterized in that an amplifier (4) with a step-adjustable gain is connected downstream of the function switching circuit (3).

Wiring according to claim 1 or 2, characterized in that a detent (5) is connected before the input of the range switching circuit (7).

4. The connection according to claim 3, characterized by the retainer (5).

5. Connection according to claim 1, characterized by a switch (9) of a band-pass filter (8).

6. The circuit according to claim 1, characterized by a voltage on DC, for one selected circuit (30), the output of which is connected to the controller by connecting a switch (6) to the retainer (6) by connecting it to a bandpass filter (8). is connected by outputting the converter (10); An adjustable threshold '17 / memory / 16 / is connected to the AC measuring channel.

7. Connection according to claim 1, characterized in that an input circuit (23) for two-valued quantities is connected to the memory controller (17).

8. The circuit according to claim 1, wherein the time source is connected to the memory controller and the output device controller.

9. Connection according to claim 1, characterized in that data recording devices (20) are connected to the output device controller (18).