CS274183B1

CS274183B1 - Connection of two signals' phase angle's converter on direct current

Info

Publication number: CS274183B1
Application number: CS281788A
Authority: CS
Inventors: Leopold Ing Filous
Original assignee: Leopold Ing Filous
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS281788A1

Abstract

To convert the phase-angle between two signals into direct voltage or current, the principle of passage through zero with various stages of complexity of the connection and hence also various properties is predominantly used. The common disadvantage is substantial dependency on the distortion size of measured signals. Also the connection for indication of advance or delay of one signal in relation to the other one is complicated. According to the invention, these disadvantages are eliminated by the connection. By shaping the input signals into symmetric pulses with the mark-to-space ratio 1:1, the dependency on upper harmonics, being contained in the measured signals, is eliminated. By using the evaluation circuit, .i.e. modulator and standard voltage source, the mutual sequence of both the signals is achieved in a simple method by polarity discrimination of the arithmetic mean value of voltage. The substantial advantage of the connection is a precisely defined status of the output signal with the failure of the other one or both the output signals i.e. blocking of the normalizing amplifier. All these properties contribute to remote measurement in energy engineering.<IMAGE>

Description

Vynález se týká zapojeni převodníku fázového úhlu dvou signálů na stejnosměrný proud, u kterého je zpožděni nebo předstih Jednoho signálu vůči druhému automaticky rozlišen změnou polarity výstupního proudu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the connection of a phase-to-phase converter of two signals to direct current, in which the delay or advance of one signal to the other is automatically differentiated by changing the polarity of the output current.

Dosud známá zapojeni těchto převodníků používají pro převod fázového úhlu převážně principu průchodu nulou různých vlastnosti a složitosti zapojeni. Oednou z nevýhod je,' že při zkreslených průbězích měřených signálů vyššími harmonickými ee zavádí do měřeni přídavná chyba. Dalším nedostatkem ja, ža při výpadku jednoho za signálů nabývá přesně definován stav výstupní veličiny.The hitherto known wiring of these converters mainly uses the principle of zero crossing of different characteristics and complexity of wiring to convert the phase angle. One disadvantage is that in distorted waveforms of the measured signals with higher harmonics, an additional error is introduced into the measurement. Another drawback is that in case of failure of one of the signals, the state of the output variable is precisely defined.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením podle vynálezu, jehož podstata epočivá v tom, ža první vstupní svorka je připojena na vstup prvního transformátoru, jehož výetup je připojen současně na vstup prvního tvarovače a na prvni vetup nulovaciho obvodu, Jehož výstup je spojen s druhým vstupem integračního obvodu. Druhá vstupní svorka je připojena na vstup druhého transformátoru, jehož výetup Je připojen ke druhému vstupu nulovaciho obvodu a ke vstupu druhého tvarovače, přičemž jeho výetup je epojen e hodinovým vetupem druhého bletabilnlho obvodu, jehož výstup je epojen s druhým hodinovým vetupem třetího bietabilnlho oLvodu. Výstup prvního tvarovače Je připojen na hodinový vstup prvního bletabilnlho obvodu a současně na prvni vstup synchronizačního obvodu, jehož výetup je spojen e nulovacím vetupem druhého bletabilnlho obvodu a současně e nulovacím vetupem prvního bistabilního obvodu. Výstup tohoto obvodu Je připojen na první hodinový vstup třetího bletabilnlho obvodu; Jehož výstup ja spojen e prvním vstupem modulátoru, na jehož druhý vetup je připojen výetup normálového zdroje.These drawbacks are eliminated by the circuit according to the invention, the essence of which is that the first input terminal is connected to the input of the first transformer, the output of which is connected simultaneously to the input of the first molder and the first input of the zeroing circuit. . The second input terminal is connected to the input of a second transformer whose output is connected to the second input of the reset circuit and to the input of the second former, the output of which is connected by a clock input of the second beaceable circuit. Output of the first former is connected to the clock input of the first binary circuit and at the same time to the first input of the synchronization circuit whose output is connected to the reset bias of the second binary circuit and simultaneously to the reset bias of the first bistable circuit. The output of this circuit is connected to the first clock input of the third beaceable circuit; Its output is connected to the first input of the modulator, to which the second output is connected the output of the normal source.

Výstup modulátoru je epojen e prvním vstupem integračního obvodu, Jehož výstup je připojen na vetup normalizačního zesilovače, e jehož výstupem Je spojena výstupní svorka.The output of the modulator is connected to the first input of the integrated circuit, the output of which is connected to the input of the normalization amplifier, whose output is connected to the output terminal.

Výhodou zapojeni Je, že se u obou vstupních signálů po vytvarováni dosáhne střídy 1:1.The advantage of wiring is that both input signals achieve a 1: 1 duty cycle after being formed.

Tim se zajieti správná vyhodnoceni fázového úhlu i při výskytu sudých harmonických v měřených signálech a automatické rozlišeni zpožděni nebo předstihu jednoho eignálu vůči druhému.This ensures correct evaluation of the phase angle even in the presence of even harmonics in the measured signals and automatic resolution of the delay or advance of one signal to another.

Při výpadku jednoho respektive obou vstupních signálů zajisti nulovací obvod zablokováni výstupu normalizačního zesilovače na nulovou úroveň.If one or both of the input signals fails, the reset circuit locks the output of the normalization amplifier to zero.

Na připojeném výkrese je v příkladném provedení znázorněno zapojeni převodníku fázového úhlu dvou signálů ne stejnosměrný proud.The attached drawing shows, in an exemplary embodiment, the connection of the phase-to-phase converter of two signals to non-direct current.

Na první vstupní svorku JL je připojen vstup prvního transformátoru 3 a na druhou vstupní 9vorku 2 je připojen vstup druhého transformátoru 4, přičemž výetup prvního transformátoru 3 Je připojen Jednak na vstup prvního tvarovače 5 a jednak na první vstup 71 nulovaclho obvodu 7. Výetup druhého transformátoru 4 je připojen Jednak na vstup druhého tvarovače 6 a jednak na druhý vstup 72 nulovaciho obvodu 7. Výstup prvního tvarovače 5 je připojen na hodinový vetup 81 prvního bletabilnlho obvodu 8 a současně na prvni vetup 111 synchronizačniho obvodu 11. Výstup druhého tvarovače 6 Je připojen na hodinový vetup 91 druhého bistabilniho obvodu 9; přičemž Jeho výetup Je připojen na druhý hodinový vetup 102 třetího bistabilniho obvodu JLO. Výstup prvního bletabilnlho obvodu 8 je připojen na prvni hodinový vstup 101 třetího bistabilního obvodu 10 a současně Je připojen na druhý vstup 112 synchronizačního obvodu 11^ jehož výstup 113 je připojen na nulovací vstup 82 respektive 92 prvního 8 respektive druhého 9 bistabilního obvodu. Výstup třetího bistabilního obvodu 10 Je připojen na prvni vetup 131 modulátoru 13, jehož druhý vetup 132 Je připojen na výetup normálového zdroje 12. Výstup modulátoru 13 Je připojen na prvni vetup 141 integračního obvodu 14. přičemž Jeho druhý vstup 142 je připojen na výetup nulovaciho obvodu 7. Výetup integračního obvodu 14 Je při pojen na vetup normalizačního zesilovače 15, Jehož výstup Je připojen ne výstupní svorku 16.The input of the first transformer 3 is connected to the first input terminal JL, and the input of the second transformer 4 is connected to the second input terminal 9, the output of the first transformer 3 is connected to the input of the first former 5 and the input 71 of the zero circuit. 4 is connected both to the input of the second molder 6 and to the second input 72 of the reset circuit 7. The output of the first molder 5 is connected to the clock input 81 of the first beaceable circuit 8 and simultaneously to the first input 111 of the synchronization circuit 11. clock input 91 of second bistable circuit 9; wherein its output is connected to the second clock output 102 of the third bistable circuit JLO. The output of the first blatable circuit 8 is connected to the first clock input 101 of the third bistable circuit 10 and is simultaneously connected to the second input 112 of the synchronization circuit 11 whose output 113 is connected to the reset inputs 82 and 92 of the first 8 and second 9 bistable circuits respectively. The output of the third bistable circuit 10 is connected to the first output 131 of the modulator 13, the second output 132 is connected to the output of the normal source 12. The output of the modulator 13 is connected to the first output 141 of the integration circuit 14. 7. Output of the integrated circuit 14 It is connected to the output of the normalization amplifier 15, whose output is connected to the output terminal 16.

Přivedením střídavého signálu na vstupy obou transformátorů 3, 4 se objeví střídavé napětí na jejich výstupech a současně i na vstupech tvarovačů 5,6a obou vstupech 71. 72 nulovaciho obvodu 7. Přítomnosti napětí na vstupech 71, 72 nulovaciho obvodu 7 se zrněni stav napětí na jeho výstupu, a tim odblokuje vstup 142 integračního obvodu ,14. Současně střídavé napět! přivedené na vstupy tvarovačů 5j 6 ee vytvaruje tak,’ ža na jejich výstupech dostaCS 274 183 81 neme pravoúhlé napěťová impulsy. Těmito impulsy Jsou řízeny na hodinových vetupech 81, 91 oba bletabilní obvody 8, 9 tak, že na jejich výstupech získáme napětové impulsy se střídou 1:1. Z napěťových impulsů hodinového vstupu 81 a výstupu 83 prvního bistebllnlho obvodu 8, přivedených na vstupy 111/ 112 synchronizačního obvodu 11 se na jeho výstupu odvodí synchronizační Impulsy, které přee synchronizační vstupy 82, 92 udržuji oba bistabilni obvody 8, 9 v eynchronizmu. Napěťovými impulsy na vstupech 101, 102 je ovládán třetí bistabilni obvod £0. Na jeho výstupu ee obdrží impulsy se střídou úměrnou velikosti fázového úhlu. Těmito impulsy je ovládán modulátor 13 normálového zdroje napětí 12, který je druhým vstupem 132 připojen ne výstup normálového zdroje napětí 12 a výstupem připojen na prvni vstup 141 integračního obvodu 14,' na jehož výstupu se ziská střední hodnota napětí úměrná fázovému úhlu. Toto napětí se převede normalizačním zesilovačem 15 na úměrný proud, který se přivádí na výstupní svorku 16.By applying an AC signal to the inputs of both transformers 3, 4, an alternating voltage appears at their outputs and simultaneously at the formers inputs 5,6a at both inputs 71, 72 of the reset circuit 7. The presence of voltage at the inputs 71, 72 of the reset circuit 7 its output, thereby unlocking the integration circuit input 142, 14. At the same time alternating voltage! which is applied to the inputs of the shapers 5e, 6e ee is formed so that at their outputs, the 274 274 81 does not have rectangular voltage pulses. With these pulses, both blatable circuits 8, 9 are controlled on clock outputs 81, 91 so that they obtain 1: 1 voltage pulses at their outputs. From the voltage pulses of the clock input 81 and the output 83 of the first binary circuit 8 applied to the inputs 111/112 of the synchronization circuit 11, at its output, the synchronization pulses are derived which keep the two bistable circuits 8, 9 in eynchronism. The voltage pulses at the inputs 101, 102 control the third bistable circuit 60. At its output, ee receives pulses alternating proportional to the magnitude of the phase angle. These pulses control the normal voltage source modulator 13, which is connected via the second input 132 to the output of the normal voltage source 12, and the output is connected to the first input 141 of the integrating circuit 14, which outputs a mean voltage proportional to the phase angle. This voltage is converted by the normalization amplifier 15 into a proportional current which is applied to the output terminal 16.

Využiti převodníku ee předpokládá hlavně v energetice při místním i dálkovém měření v rozvodná síti a v regulační technice.The ee converter is expected to be used mainly in power engineering for local and remote measurements in the distribution network and in control technology.

Claims

Connection of a phase-to-DC converter of two signals, characterized in that the first input terminal (1) is connected to the input of the first transformer (3), the output of which is connected simultaneously to the input of the first former (5) and to the first input (71). a reset circuit (7) whose output is connected and a second input (142) of the integration circuit (14), the second input terminal (2) is connected to the input of a second transformer (4) whose output is connected to the second reset input (72) the output of which is connected by a β clock input (91) of the second binary circuit (9) / whose output is connected to a second clock input (102) of the third bistable circuit (10), output It is connected to the clock input (81) of the first bistable circuit (8) and at the same time not to the first input (111) of the synchronization circuit (11), the output of which is connected to the zeroing input (92) of the second bistable circuit. circuit (9) and simultaneously with the reset input (82) of the first bistable circuit (8), the output of which is connected to the first clock input (101) of the third bistable circuit (10), the output of which is connected to the first input (131) of the modulator (13), to whose second input (132) is connected the output of the normal source (12), the output of the modulator (13) is connected to the first input (141) of the integration circuit (14), the output of which is connected to the input of the normalization amplifier (15) to which the output terminal (16) is connected.

1 drawing