Przedmiotem wynalazku jest sposób cyfrowego pomiaru z autokompensacja uchybu prze¬ kladni przekladników. Moze byc on zastosowany zarówno do przekladników pradowych jak i napieciowych.Znane obecnie i stosowane sposoby pomiaru uchybu przekladni przekladników opieraja sie na metodach kompensacyjnych. Pomiar polega na tym, ze wytwarza sie dwa sygnaly,jeden proporcjo¬ nalny do napiecia pierwotnego, drugi do wtórnego dla przekladników napieciowych, natomiast dla przekladników pradowych sygnaly te proporcjonalne sa do pradu pierwotnego i wtórnego bada¬ nego przekladnika, W przypadku gdy uchyby przekladnika sa równe zero, oba sygnaly sa sobie równe, natomiast gdy uchyby te maja wartosc nie zerowa wytwarza sie w ukladzie wektor sygnalu kompensujacego, taki aby suma sygnalu proporcjonalengo do napiecia lub pradu wtórnego i sygnalu kompensujacego byla równa sygnalowi proporcjonalnemu do napiecia lub pradu pierwot¬ nego badanego przekladnika. Sygnal kompensujacy wytwarza sie przez regulacje dwóch osobnych nastaw reprezentujacych dwie skladowe lub modul i argument wektora sygnalu kompensujacego.Z wartosci odpowiednich nastaw uzyskanych po zrównaniu ukladu pomiarowego wyznacza sie wartosc uchybu przekladni badanego przekladnika. Regulacje odpowiednich nastaw przeprowa¬ dza sie recznie lub automatycznie. W przypadku regulacji recznej pomiar trwa bardzo dlugo. Dla regulacji automatycznej uzyskuje sie duze skrócenie czasu pomiaru, jednak odpowiednie urzadze¬ nie z powodu duzej jego komplikacji, szczególnie czesci mechanicznej, jest bardzo kosztowne i zawodne w dzialaniu.Znany jest równiez ze zgloszenia patentowego nr P-237644 sposób analogowego pomiaru uchybu przekladni przekladników. Polega on na tym, ze wytwarza sie trzy sygnaly pomocnicze, z których jeden proporcjonalny jest do aktualnej wartosci sygnalu pierwotnego, drugi do aktualnej wartosci sygnalu wtórnego badanego przekladnika, zas trzeci sygnal pomocniczy jest proporcjo¬ nalny do aktualnej wartosci róznicy sygnalów pomocniczych pierwszego i drugiego. Uchyb prze¬ kladni badanego przekladnika mierzy sie w ten sposób, ze po wyprostowaniu sygnalów pomocniczych w rózny sposób tworzy sie w jednym ukladzie sumujacym sygnal licznikowy przez sumowanie sygnalów wyprostowanych z odpowiednimi wspólczynnikami, natomiast w drugim2 132 842 ukladzie sumujacym wytwarza sie sygnal mianownikowy przez sumowanie sygnalów wyprostowa¬ nych z innymi wspólczynnikami. Nastepnie w czlonie ilorazówym wytwarza sie sygnal wyjsciowy proporcjonalny clo ilorazu sygnalów licznikowego przez mianownikowy, przy czym sygnal wyjs¬ ciowy stanowi proporcjonalna miare uchybu przekladni badanego przekladnika. Sposób len pozwala na szybki i bezposredni pomiar uchybu przekladni przekladnika dla przekladników o niskich i srednich klasach dokladnosci. Natomiast dla przekladników o wyzszych klasach doklad¬ nosci, z uwagi na sama zasade przyjmujaca pewne przyblizenia, jak tez ze wzgledu na obecny stan elementów analogowych, sposób ten nie zapewnia odpowiedniej dokladnosci pomiaru dla spraw¬ dzenia przekladników o wyzszych klasach dokladnosci.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu cyfrowego pomiaru uchybu przekladni przeklad¬ ników, który moze byc wykorzystywany równiez dla przekladników o wyzszych klasach dokladnosci.Wedlugwynalazku sposób cyfrowego pomiaru uchybu przekladni przekladników pradowych lub napieciowych, wykorzystujacy wytwarzanie napiec proporcjonalnych do sygnalów pierwot¬ nego i wtórnego badanego przekladnika oraz wytwarzanie wzorcowych napiec stalych i przetwa¬ rzanie tych napiec na sygnaly cyfrowe, z których wedlug odpowiedniego algorytmu wytwarzany jest sygnal cyfrowy bedacy proporcjonalna miara wielkosci mierzonej, polega na tym, ze wytwarza sie w dowolny sposób stale napiecie referencyjne o dokladnie znanej wartosci, mozliwie bliskiej wartosci szczytowej napiecia proporcjonalnego do sygnalu pierwotnego przekladnika, jednoczes¬ nie wytwarza sie w dowolny sposób stale napiecie odniesienia o dokladnie znanej wartosci mniej¬ szej od najmniejszej spodziewanej wartosci szczytowej napiecia proporcjonalnego do sygnalu wtórnego przekladnika oraz stale napiecie pomocnicze o dokladnie znanej wartosci posredniej miedzy wartosciami napiec referencyjnego i odniesienia. W ukladzie obcinajacym, obcina sie napiecie proporcjonalne do sygnalu wtórnego przekladnika na pozioihie napiecia odniesienia. W przetworniku analogowo-cyfrowym wartosci szczytowej wyznacza sie wartosc szczytowa tak uzyskanego napiecia i w tym samym przetworniku przetwarza sie ja na sygnal cyfrowy obciety wtórny Nxo, który wprowadza sie do wybranej komórki pamieci ukladu algebraicznego. W identy¬ czny sposób przetwarza sie napiecie proporcjonalne do sygnalu pierwotnego przekladnika na sygnal cyfrowy obciety pierwotny Nwo oraz napiecie referencyjne na sygnal cyfrowy obciety referencyjny Nr0 jak równiez napiecie pomocnicze na sygnal cyfrowy obciety pomocniczy Np0 i wprowadza sie je do innych wybranych komórek pamieci ukladu algebraicznego, w którym sa równiez wpisane na stale wartosci teoretyczne znanego napiecia referencyjnego w postaci cyfrowej Ndr oraz wartosc teoretyczna róznicy znanych napiec referencyjnego i pomocniczego w postaci cyfrowej Ndrp. W tymze ukladzie algebraicznym wytwarza sie sygnal wyjsciowy N, bedacy propor¬ cjonalna miara wielkosci mierzonej, okreslany wzorem N _ NXo - Nwo . Ndrp Nwo+Ndr - Nr0 Nr0 - Npo i który po przetworzeniu go w ukladzie wyjsciowym uwidoczniony jest w tym ukladziejako wynik pomiaru uchybu przekladni przekladników.Sposób wedlug wynalazku pozwala na szybki, cyfrowy pomiar uchybu przekladni przekladni¬ ków. Zapewnia on skompensowanie wszystkich bledów zarówno addytywnych jak i multiplika- tywnych wprowadzonych przez tor pomiarowy. Pozwala to na osiagniecie bardzo wysokiej dokladnosci przy uzyciu stosunkowo prostego urzadzenia, jednakze tylko dla niezaklóconych sinusoidalnych sygnalów pierwotnych i wtórnych badanych przekladników. Sposób ten zapewnia równiez niewrazliwosc ukladu na zmiany czestotliwosci sieci, z których zasilany jest badany przekladnik.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, który przedstawia schemat blokowy ukladu pomiarowego sposobem wedlug wynalazku.Uklad do pomiaru sposobem wedlug wynalazku sklada sie z badanego przekladnika P, z którego uzwojeniem pierwotnym oraz wtórnym jest polaczone wejscie ukladu wejsciowego UWE.Dwa wyjscia tego ukladu, jedno zwiazane z uzwojeniem pierwotnym przekladnika P, a drugie z uzwojeniem wtórnym przekladnika P, polaczone sa kazde z oddzielnym biegunem przelacznika132 842 3 sterowanego PS. Do dwóch nastepnych biegunów tego przelacznika podawane sa stale napiecie referencyjne Ur oraz stale napiecie pomocnicze Up z dowolnych zródel. Biegun wyjsciowy przela¬ cznika sterowanego PS polaczony jest z jednym wejsciem ukladu obcinajacego OU, na drugie wejscie którego podawane jest stale napiecie odniesienia UQ z dowolnego zródla. Wyjscie ukladu obcinajacego UO, jest polaczone, poprzez kaskadowo polaczone przetwornik analogowo-cyfrowy wartosci szczytowej PSAC i uklad algebraiczny UA, z wejsciem ukladu wyjsciowego UWY.Ponadto przelacznik sterowany PS, przetwornik analogowo-cyfrowy wartosci szczytowej PSAC, uklad algebraiczny UA i uklad wyjsciowy UWY sa sterowane przez uklad sterujacy US.W ukladzie wejsciowym UWE wytwarza sie napiecie proporcjonalne do pradu pierwotnego i wtórnego dla przekladników napieciowych. Dla wartosci mierzonego uchybu równej zero wartosci obu tych napiec sa sobie równe.Pomiar odbywa sie sekwencyjnie. W pierwszym etapie mierzy sie nadwyzke wartosci szczyto¬ wej napiecia Ux proporcjonalnego do sygnalu wtórnego badanego przekladnika P nad wartoscia stalego napiecia odniesienia U0. Wartosc szczytowa napiecia proporcjonalnego do sygnalu wtór¬ nego Ux, poprzez przelacznik sterowany PS, podany jest na wejscie pierwsze ukladu obcinajacego UO, na drugie wejscie którego podane jest napiecie odniesienia U0. Na wyjsciu tego ukladu pojawia sie dodatnia czesc róznicy napiec Ux- UQ, gdzie UQjest dokladnie znana wartoscia stalego napiecia odniesienia. Sygnal wyjsciowy z ukladu obcinajacego UO przekazywany jest do przetwornika analogowo-cyfrowego PSAC wartosci szczytowej, w którym ta wartosc szczytowa zamienianajest na sygnal cyfrowy obciety wtórny Nxo, przekazany nastepnie do odpowiedniej komórki pamieci ukladu algebraiczego UA. Wartosc tego sygnalu wyraza sie wzorem: Nxo=k(Uxm-U0+Ua)(l + Sm) gdzie: Uxm — oznacza wartosc szczytowa napiecia Ux, Ua— wartosc napiecia stalego reprezentujace blad addytywny wprowadzony przez tor pomiarowy, 8m — blad multiplikatywny wprowadzony przez tor pomiarowy, k — wspólczynnik przetwarzania A/C.W drugim etapie, w sposób identyczny jak w pierwszym, mierzy sie nadwyzke wartosci szczytowej napiecia Uw, proporcjonalnego do sygnalu pierwotnego, badanego przekladnika P nad wartoscia stalego napiecia odniesienia U0. Wynik tego pomiaru zamieniony na sygnal cyfrowy obciety pierwotny Nwo, jest przekazany nastepnie do odpowiedniej komórki pamieci ukladu algebraicznego UA. Wartosc tego sygnalu wyraza sie wzorem: Nwo=k (Uwm-U0+Ua) (l + 5m) gdzie, Uwm oznacza wartosc szczytowa napiecia Uw.W trzecim i czwartym etapie pomiaru mierzy sie, w tym samym co w dwóch pierwszych etapach torze pomiarowym, nadwyzki napiec stalych referencyjnego Ur i pomocniczego Up nad stalym napieciem odniesienia UQ. Wartosci tych nadwyzek sa dokladnie znane, a wyniki tych pomiarów dokonanych przez niedoskonaly uklad pomiarowy wnoszacy do wyniku pomiaru bledy toru pomiarowego, sluza do kompensacji bledów wprowadzonych przez ten tor pomiarowy w toku obliczania sygnalu wyjsciowego N w ukladzie algebraicznym UA. Napiecie referencyjne Ur i pomocnicze Up pochodza z tego samego zródla co napiecie odniesiania U0 i spelniaja warunek UrUpU0. Napiecia te nalezy tak dobrac, aby napiecie referencyjne Ur bylo mozliwie bliskie warosci szczytowej napiecia proporcjonalnego do sygnalu pierwotnego Uw, zas napiecie odniesie¬ nia U0 powinno miec wartosc nieco mniejsza od spodziewanych minimalnych wartosci szczyto¬ wych napiecia proporcjonalnego do sygnalu wtórnego Ux dla róznych badanych przekladnikówP.W trzecim etapie mierzy sie w tym samym torze pomiarowym co w dwóch pierwszych etapach dokladnie znana róznice napiec stalych referencyjnego i odniesienia Ur - U0 a wynik pomiaru przeksztalcony na sygnal cyfrowy obciety referencyjny Nrg wpisuje sie do pamieci ukladu algebrai¬ cznego UA. Wynik pomiaru w tym etapie obarczony jest, takimi samymi jak w dwóch pierwszych etapach — bledami wnoszonymi przez tor pomiarowy. Wartosc sygnalu cyfrowego obcietego referencyjnego Nrq wyraza sie wzorem: NRo=k(UR-Uo+Ua)(l + óm)4 132842 W czwartym etapie, w identyczny sposób jak w poprzednich, mierzy sie znana, ale z bledem ; wprowadzonym przez tor pomiarowy, róznice napiec stalych pomocniczego i odniesienia Up- UQ, a j wynik pomiaru przeksztalcony na sygnal cyfrowy obciety pomocniczy Np0 wpisuje sie do pamieci ukladu algebraicznego UA. Wartosc tego sygnalu cyfrowego wyraza sie wzorem: NPo=k(Up-Uo+Ua)(l + Sm) Piaty elap pomiaru realizuje sie w ukladzie algebraicznym UA, w którego pamieci oprócz wpisanych wyników pomiarów z poprzednich etapów w postaci sygnalów cyfrowych Nxo, N wo, Nr0.Npo znajduja sie wpisane na stale do odpowiednich komórek pamieci wartosc teoretyczna znanego napiecia referencyjnego Ur w postaci cyfrowej okreslona wedlug zaleznosci NDR = k • Ur oraz wartosc teoretyczna róznicy znanych napiec referencyjnego Ur i pomocniczego Up okreslona wedlug zaleznosci Ndrp= k (Ur - Up), gdzie k oznacza wspólczynnik przetwarzania A/C. W etapie tym wytwarza sie równiez w ukladzie algebraicznym UA sygnal cyfrowy wyjsciowy N, zgodnie z zaleznoscia: ja — NXo ~ Nwo # NdRP Nwo-NRo+Ndr Nro-Npo ; Poszczególne czlony tego wzoru wynosza: Nxo-Nwo=k (Uxm-Uwm) (1 + 5J Nwo- NRo+NDR=k (Uw»- UR) (l + óm) + kUR = kUwm (l + 8m) - kUR 8m dla UR»Uwm wzór ten przybierze postac Nwo - NRo+NDR=*k Uwm (1 + 8m) - k Uwm 6m=k Uwm NRo-Npo=k(UR-Up)(l + 6m) podstawiajac powyzsze zaleznosci do wzoru na N otrzyma sie: M = k(Uxm-Uwm)(l + 6m) , k (UR - UP) kUwm k(UR-Up)(I + «oO a wiec: M = Uxm — Uwm = Ux" Uw Uwm Uw gdzie wyrazenie Ux - U Uw jest wartoscia mierzonego uchybu przekladni przekladnika P.Tak otrzymany sygnal cyfrowy wyjsciowy N przekazany jest z ukladu algebraicznego UA do ukladu wyjsciowego UWY, po przetworzeniu w którym uwidoczniony jest jako wynik pomiaru.Zastrzezenie patentowe Sposób cyfrowego pomiaru z autokompensacja uchybu przekladników pradowych lub napie¬ ciowych, wykorzystujacy wytwarzanie napiec proporcjonalnych do sygnalów pierwotnego i wtór¬ nego badanego przekladnika oraz wytwarzanie wzorcowych napiec stalych i przetwarzanie tych napiec na sygnaly cyfrowe, z których wedlug odpowiedniego algorytmu wytwarzany jest sygnal cyfrowy bedacy proporcjonalna miara wielkosci mierzonej, znamienny tym, ze wytwarza sie w dowolny sposób stale napiecie referencyjne (Ur) o dokladnie znanej wartosci, mozliwie bliskiej wartosci szczytowej napiecia proporcjonalnego do sygnalu pierwotnego przekladnika (Uw),jedno¬ czesnie wytwarza sie w dowolny sposób stale napiecie odniesienia (UG) o dokladnie znanej wartosci132 842 5 mniejszej od najmniejszej spodziewanej wartosci szczytowej napiecia proporcjonalnego do sygnalu wtórnego przekladnika (Ux) oraz stale napiecie pomocnicze (Up) o dokladnie znanej watosci posredniej miedz wartosciami napiec referencyjnego (Ur) i odniesienia (U0), z kolei obcina sie. w ukladzie obcinajacym (UO), napiecie proporcjonalne do sygnalu wtórnego przekladnika (UN) na poziomie napiecia odniesienia (UG), ponadto w przetworniku analogowo-cyfrowym wartosci szczytowej (PSAC), wyznacza sie wartosc szczytowa tak uzyskanego napiecia i w tym samwn przetworniku przetwarza sie ja na sygnal cyfrowy obciety wtórny Nxo, który wprowadza sie do wybranej komórki pamieci ukladu algebraicznego (UA), nastepnie w identyczny sposób przetwa¬ rza sie napiecie proporcjonalne do sygnalu pierwotnego przekladnika (Uw) na sygnal cyfrowy obciety pierwotny Nwo, oraz napiecie referencyjne (Ur) na sygnal cyfrowy obciety referencyjny Nr.,. jak równiez napiecie pomocnicze (Up) na sygnal cyfrowy obciety pomocniczy Np0 i wprowadza sie je do innych wybranych komórek pamieci ukladu algebraicznego (UA), w którym sa równiez wpisane na stale wartosc teoretyczna znanego napiecia referencyjnego (Ur) w postaci cyfrowej Ndr oraz wartosc teoretyczna róznicy znanych napiec referencyjnego (Ur) i pomocniczego (Up) w postaci cyfrowej Ndrp, po czym w ukladzie algebraicznym (UA) wytwarza sie sygnal wyjsciowy N, bedacy proporcjonalna miara wielkosci mierzonej, okreslony wzorem vj = NXo - Nwo Ndrp Nwo+ Ndr - Nr0 Nr0 - Np0 który po przetworzeniu go w ukladzie wyjsciowym (UWY) uwidoczniony jest w tym ukladzie jako wynik pomiaru uchybu przekladni przekladników.132842 hHZZH\ Pracownii Poligraficzni UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL