RU1780035C - Apparatus for measuring active and reactive power - Google Patents
Apparatus for measuring active and reactive powerInfo
- Publication number
- RU1780035C RU1780035C SU904827275A SU4827275A RU1780035C RU 1780035 C RU1780035 C RU 1780035C SU 904827275 A SU904827275 A SU 904827275A SU 4827275 A SU4827275 A SU 4827275A RU 1780035 C RU1780035 C RU 1780035C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- trigger
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Использование: построение измерительных преобразователей активной и реактивной мощностей. Сущность изобретени : устр-во содержит калиброванный резистор 1, два АЦП 2 и 3, перемножитель 4. два сумматора 5 и 6, нуль-орган 7, генератор 8 опорной частоты, два счетчика 9 и 10, элемент задержки 11, регистр 12, блок 13 сравнени кодов, два триггера 14 и 15. 1-3-4-5: 7-11-9-12-13-14-10-6; 8-9-13: 11-14-4; 14-3;14-2: 11-15-6: 14-4-6:2-4.2 ил.М>&'00с•ч looо8СЛUsage: the construction of measuring transducers of active and reactive power. The inventive device contains a calibrated resistor 1, two ADCs 2 and 3, a multiplier 4. two adders 5 and 6, a zero-organ 7, a generator 8 of the reference frequency, two counters 9 and 10, a delay element 11, register 12, block 13 code comparisons, two triggers 14 and 15. 1-3-4-5: 7-11-9-12-13-14-10-6; 8-9-13: 11-14-4; 14-3; 14-2: 11-15-6: 14-4-6: 2-4.2 ill. M > & '00 s • h looо8СЛ
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в автоматике и энергетике, например, дл реализации измерительных преобразователей активной и реактивной мощности. Известно устройство дл измерени активной л реактивной мощности, содержащее дискретные преобразователи напр жени и тока, блоки дискретизации входных сигналов, чейки пам ти, комбинационные сумматоры, накапливающие сумматоры и умножители 1. Недостатком известного устройства вл етс его сложность и низка точность. Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл измерени активной и реактивной мощности , содержащее калиброванный резистор, аналого-цифровой преобразователь, коммутатор , регистр, перемножитель, накапливающие сумматоры и блок управлени , содержащий нуль-орган, генератор опорной частоты, счетчик, элемент задержки, регистр, схему сравнени кодов и триггеры 2. Недостатком прототипа вл етс низка точность преобразовани реактивной мощности. Действительно, дл синусоидальных входных сигналов U(t) UmSin (Di, i(t) ImSin ((){ + при посто нном ЧИСЛб n их дискретизаций за период () показани активной и реактивной мощности соответственно равны; Р2 knImUmCoS (f) . Q2 k ж ImUmSin р где k - коэффициент пропорциональности. Иначе говор , максимальное показание Р2 (при Cos р превышает максимальное показание Q2(при Sin у 1) в п/ раз, где . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени активной и реактивной мощности, содержащее калиброванныйрезистор .первый аналого-цифровой преобразователь, перемножитель , первый и второй накапливающие сумматоры, нуль-орган, генератор опорной частоты, первый счетчик, элемент задержки, регистр , блок сравнени кодов, первый и второй триггеры, причем вход нуль-органа подключен ко входной шине напр жени , вход синхронизации - к выходу генератора опорной частоты, соединенному также со входом первого счетчика, а выход ко входу записи регистра и черрз элемент задержки ко входам установки в нуль первого счетчика, первого и второго триггеров , выходы младших разр дов первого счетчика соединены с первыми входами блока сравнени кодов, выходы старших разр дов - через регистр - со вторыми входами блока сравнени кодов, выход которого подключен к счетному входу первого триггера, пр мой выход которого соединен с тактовым входом первого аналого-цифрового преобразовател и входами записи первого и второго накапливающих сумматоров , а инверсный - со входом установки в единицу второго триггера, пр мой выход которого подключен к входам установки в нуль первого и второго накапливающих сумматоров, выходы первого аналого-цифрового преобразовател соединены с первыми входами перемножител , выходы которого подключены ко входам первого и второго накапливающих сумматоров, выходы которых вл ютс выходами устройства, дополнительно введены второй счетчик и второй аналого-цифровой преобразователь. вход которого подключен ко второму выходу калиброванного резистора и к входной шине тока, тактовый вход - к тактовому выходу первого аналого-цифрового преобразовател , а выходы - ко вторым входа.м перемножител , вход записи которого соединен с инверсным выходом первого триггера, вход второго счетчика соединен с инверсным выходом первого триггера, вход установки в нуль - с пр мым выходом второго триггера , а выход старшего разр да - с входом выбора режима работы второго накапливающего сумматора, кроме того, вход первого аналого-цифрового преобразовател подключен к входной шине напр жени . Вы вленные по сравнению с прототипом новые элементы устройства известны из различных источников информации. Так, в частном случае реализации, второй аналого-цифровой преобразователь выполнен по схеме АЦП К1107ПВЗ (см. Басин В.М,, Кучинскас И.Д., Марцинк вич.юс А.-И,К, Сверхбыстродействующие шестиразр дные АЦП К1107ПВЗА,Б.-,Электрон а промышленность . 1985, r-h 7, с.33, рис.3) с подключенными к нему истонникам /- опорного напр жени . Существенность отличий решени заключаетс в том. что введение второго аналого-цифрового преобразопател и второго счетчика обеспечило увеличение точности измерений реактивной мощности в п/.т раз, где п число дискретизаций входных сигналов за период, причем п. л- 3.14. Решений с подобным сочета1-:ием известных элементов не o5 -iapy.iceHO. в св зи с чем за вленное решение обладает новизной и существенными отличи ми.The invention relates to electrical engineering and can be used in automation and energy, for example, for the implementation of measuring transducers of active and reactive power. A device is known for measuring active reactive power, comprising discrete voltage and current converters, input signal sampling units, memory cells, combiners, accumulators and multipliers 1. A disadvantage of the known device is its complexity and low accuracy. The closest technical solution to the invention is a device for measuring active and reactive power, comprising a calibrated resistor, an analog-to-digital converter, a switch, a register, a multiplier, accumulating adders and a control unit containing a zero-organ, a reference frequency generator, a counter, a delay element , register, code comparison scheme, and triggers 2. The disadvantage of the prototype is the low accuracy of reactive power conversion. Indeed, for the sinusoidal input signals U (t) UmSin (Di, i (t) ImSin (() {+ for a constant NUMBER n of their discretizations for the period (), the readings of the active and reactive power are respectively equal; P2 knImUmCoS (f). Q2 k w ImUmSin p where k is the proportionality coefficient. In other words, the maximum reading P2 (at Cos p exceeds the maximum reading Q2 (at Sin at 1) is half-time, where. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement. that in a device for measuring active and reactive power, containing a calibrated first analog-to-digital converter, multiplier, first and second accumulating adders, zero-organ, reference frequency generator, first counter, delay element, register, code comparison unit, first and second triggers, and the input of the zero-organ connected to the input bus voltage, synchronization input - to the output of the reference frequency generator, also connected to the input of the first counter, and the output to the input of the register record and through the delay element to the zero inputs of the first counter, the first and second triggers, ml outputs The upper bits of the first counter are connected to the first inputs of the code comparison unit, the high-order outputs are connected via a register to the second inputs of the code comparison block, the output of which is connected to the counting input of the first trigger, the direct output of which is connected to the clock input of the first analog-to-digital converter and recording inputs of the first and second accumulating adders, and the inverse - with the installation input to the unit of the second trigger, whose direct output is connected to the zero inputs of the first and second accumulating adders The outputs of the first analog-to-digital converter are connected to the first inputs of the multiplier, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second accumulative adders, the outputs of which are the outputs of the device, a second counter and a second analog-to-digital converter are additionally introduced. the input of which is connected to the second output of the calibrated resistor and to the current input bus, the clock input to the clock output of the first analog-to-digital converter, and the outputs to the second input of the m multiplier, the recording input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the input of the second counter is connected with the inverse output of the first trigger, the zero input - with the direct output of the second trigger, and the high-order output - with the input of the choice of the operating mode of the second accumulating adder, in addition, the input of the first analog-to-digital the inverter is connected to the input voltage bus. The new device elements revealed in comparison with the prototype are known from various sources of information. So, in the particular case of implementation, the second analog-to-digital converter is made according to the K1107PVZ ADC circuit (see Basin V.M., Kuchinskas I.D., Marcink vich.yus A.-I, K, Ultrafast six-bit ADCs K1107PVZA, B .-, Electron and industry. 1985, rh 7, p. 33, Fig. 3) with connected sources of / - reference voltage. The significance of the differences of the solution lies in the fact. that the introduction of a second analog-to-digital converter and a second counter provided an increase in the accuracy of reactive power measurements by a factor of раз., where η is the number of input signal discretizations for the period, and n. 3.14. Solutions with a similar combination of 1-: the known elements are not o5 -iapy.iceHO. therefore, the claimed solution has novelty and significant differences.
На фиг.1 представлена схема устройства дл измерени активной и реактивной мощности; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.Fig. 1 is a diagram of an apparatus for measuring active and reactive power; Fig. 2 is a timing chart illustrating its operation.
Устройство (фиг.1) содержит калиброванный резистор 1, аналого-цифровые преобразователи 2 и 3. перемножитель 4. накапливающие сумматоры 5 и 6, нуль-орган 7, генератор 8 опорной частоты, счетчики 9 и 10, элемент 11 задержки, регистр 12. блок 13 сравнени кодов, триггеры 14 и 15. Вход аналого-цифрового преобразовател 2 подключен к входной щине напр жени , вход аналого-цифрового преобразовател 3 - через калиброванный резистор - ко входной шине тока. Тактовые входы аналогоцифровых преобразователей 2 и 3 подключены к пр мому выходу триггера 14, соединенному также со входами записи накапливающих сумматоров 5 и 6, а выходы соответственно к первым и вторым входам перемножител 4. Вход записи перемножител 4 соединен с инверсным выходом триггера 14, а выходы - со входами накапливающих сумматоров 5 и 6. Выходы этих сумматоров вл ютс выходами устройства , а выходы установки в нуль соединены с пр мым выходом триггера 15. Выход старшего разр да счетчика 10 подключен ко входу выбора режима накапливающего сумматора 6. Вход нуль-органа 7 подключен к входной шине напр жени , вход синхронизации -- к выходу генератора 8 опорной частоты , соединенному также со входом счетчика 9, а выход - ко входу записи регистра 12 и через элемент 11 задержки - ко входам установки в Нуль счетчика 9 и триггера 14 и 15. Выходы младших разр дов счетчика 9 соединены с первыми входами блока 13 сравнени кодов, выходы старших разр дов - через регистр 12 - со вторыми входами блока 13 сравнени кодов, выход которого подключен к счетному входу триггера 14. Инверсный выход триггера 14 соединен со входом установки в единицу триггера 15 и входом счетчика 10, Выход триггера 15 подключен к входу установки в нуль счетчика 10.The device (figure 1) contains a calibrated resistor 1, analog-to-digital converters 2 and 3. multiplier 4. accumulating adders 5 and 6, zero-organ 7, generator 8 of the reference frequency, counters 9 and 10, element 11 delay, register 12. code comparison unit 13, triggers 14 and 15. The input of the analog-to-digital converter 2 is connected to the input voltage bus, the input of the analog-to-digital converter 3 through a calibrated resistor to the current input bus. The clock inputs of analog-to-digital converters 2 and 3 are connected to the direct output of the trigger 14, also connected to the recording inputs of the accumulating adders 5 and 6, and the outputs, respectively, to the first and second inputs of the multiplier 4. The recording input of the multiplier 4 is connected to the inverse output of the trigger 14, and the outputs - with the inputs of the accumulating adders 5 and 6. The outputs of these adders are the outputs of the device, and the outputs of the zero setting are connected to the direct output of the trigger 15. The output of the high-order bit of the counter 10 is connected to the input of the selection of the accumulation mode the adder 6. The input of the zero-organ 7 is connected to the input voltage bus, the synchronization input to the output of the reference frequency generator 8, also connected to the input of the counter 9, and the output to the input of the register 12 and through the delay element 11 to the inputs zeroing counter 9 and trigger 14 and 15. The low-order outputs of counter 9 are connected to the first inputs of the code comparison unit 13, the high-order outputs, through register 12, are connected to the second inputs of the code comparison block 13, the output of which is connected to the counting input of the trigger 14. Inverse trigger output and 14 is connected to the setting input of a flip-flop unit 15 and the input of counter 10, output flip-flop 15 is connected to the set input of the counter 10 to zero.
В конкретном реализованном устройстве аналого-цифровой преобразователь 2 аналогичен аналого-цифровому преобразователю 1. Перемножитель 4 построен на основе микросхемы 1В02ВРЗ (бКО.347.253ТУ7 ), включенной в режим прозрачности входных регистров и разрешени выдачи информации (см. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник/Под ред. В.А.Шахнова . - М.: Радио и св зь. 1988, т.2, с.71, рис.12.17).In a particular device implemented, analog-to-digital converter 2 is similar to analog-to-digital converter 1. Multiplier 4 is built on the basis of the 1В02ВРЗ chip (bKO.347.253TU7), which is included in the transparency mode of the input registers and enables the output of information (see Microprocessors and microprocessor sets of integrated circuits: Handbook / Under the editorship of V.A. Shakhnov. - M .: Radio and communications. 1988, v. 2, p. 71, fig. 12.17).
. Накапливающие сумматоры 5 и 6 построены на основе комбинационного сумматора (см. Алексеенко А,Г., Шагурина И.И, Микросхемотехника, - М.: Радио и св зь, 1982, с. 124, рис.3.12.б), выходы которого соединены со входами дополнительного регистра , вход записи которого вл етс входом. The accumulating adders 5 and 6 are built on the basis of a combinational adder (see Alekseenko A, G., Shagurina I.I., Microcircuitry, - M .: Radio and communications, 1982, p. 124, Fig. 3.12.b), the outputs of which connected to the inputs of an additional register, the recording input of which is an input
0 записи накапливающего сумматора, а выходы выходами последнего и соединены со вторыми входами комбинационного сумматора . Накапливающий сумматор 5 включен в режим сложени ,0 records accumulating adder, and the outputs of the outputs of the latter and connected to the second inputs of the combinational adder. The accumulating adder 5 is included in the addition mode,
5В качестве нуль-органа 7 использован5 As a zero-organ 7 used
триггер Шмитта с выходом, подключенным к С-входу D-триггера, D-вход которого соединен с шиной питани , а пр мой выход и R-вход - соответственно с D-входом и инверсным выходом второго D-триггера, С- и R-входы которого подключены ко входу синхронизации нуль-органа, а пр мой выход вл етс выходом нуль-органа.Schmitt trigger with an output connected to the C-input of the D-flip-flop, the D-input of which is connected to the power bus, and the direct output and R-input, respectively, with the D-input and inverse output of the second D-flip-flop, C- and R- the inputs of which are connected to the synchronization input of a null organ, and the direct output is the output of a null organ.
Схема 13 сравнени кодов построена наThe code comparison circuit 13 is built on
5 основе микросхемы К555СП1 (6КО,348,289 ТУЗ) (см. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной техни . ке: Справочник/Под ред. Б.Н,Файзулаева, Б.В.Тарабрина. - М.: Радио и св зь, 1987,5 based on the K555SP1 microcircuit (6KO, 348.289 TUZ) (see. Application of integrated circuits in electronic computing. Reference: Edited by B.N. Fayzulaev, B.V. Tarabrina. - M.: Radio and communications, 1987 ,
0 с 355, рис,П2.71).0 s 355, Fig, A2.71).
Измерение активной и реактивной мощности в предлагаемом устройстве производитс по каждому периоду сигналов контролируемой электрической сети, выде5 л емому по соседним переходам напр жени U(t) через нуль в одном направлении, В начале очередного периода Тх (фиг.2.а) нуль-органом 7 формируетс импульс (фиг.2,б), синхронизированный с импульсом опорной последовательности с выхода генератора 8 опорной частоты, производ щий по своему переднему фронту перенос в регистр 12 кода 1/2 шага ДТх дискретизации входных сигналов из старших разр дов счетчика 9 и установку через некоторое врем задержки, определ емое элементом 11, счетчика 9 и триггеров 14, 15 в нулевое состо ние, В течение Тх блок 13 сравнивает код ЛТх/2 с текущим кодомMeasurement of active and reactive power in the proposed device is carried out for each period of the signals of the controlled electric network, allocated to adjacent voltage transitions U (t) through zero in one direction, at the beginning of the next period Tx (Fig.2.a) by a zero-organ 7, a pulse is generated (Fig. 2, b), synchronized with the pulse of the reference sequence from the output of the reference frequency generator 8, which transfers the code 1/2 of the step DТх of the sampling of input signals from the higher order bits to the register 12 of the register ika 9 and the installation after a delay time as determined by the element 11, the counter 9 and flip-flops 14, 15 to the zero state. During the Tx unit 13 compares LTH / 2 code with the current code
0 младших разр дов счетчика 9, на вход которого поступают импульсы опорной частоты следовани с выхода генератора 8, При равенстве кодов вырабатываетс импульс, ограничивающий очередную 1/2 шага0 low-order bits of counter 9, to the input of which pulses of the reference repetition rate are received from the output of generator 8, When the codes are equal, a pulse is generated that limits the next 1/2 step
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904827275A RU1780035C (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Apparatus for measuring active and reactive power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904827275A RU1780035C (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Apparatus for measuring active and reactive power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1780035C true RU1780035C (en) | 1992-12-07 |
Family
ID=21515304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904827275A RU1780035C (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Apparatus for measuring active and reactive power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1780035C (en) |
-
1990
- 1990-05-18 RU SU904827275A patent/RU1780035C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 855516. кл. G 01 R 21УОО. 1979.Авторское свидетельство СССР N? 1652934, кл. G 01 R 21/00, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU1780035C (en) | Apparatus for measuring active and reactive power | |
US5924050A (en) | Arithmetic unit | |
JPH0464431B2 (en) | ||
SU978098A1 (en) | Time interval converter | |
SU1226633A1 (en) | Device for generating pulses in the middle of time interval | |
SU744545A1 (en) | Binary-to-binary-decimal code converter | |
SU1177793A1 (en) | Digital meter of time intervals | |
SU1665491A2 (en) | Digital multiplier of pulse sequence frequency | |
SU1179542A1 (en) | Number-to-frequency converter with variable conversion factor | |
SU575778A1 (en) | Frequency divider with variable division factor | |
SU1425458A1 (en) | Digital scales | |
RU1775854C (en) | Controlled pulse recurrence frequency divider | |
SU1636786A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU1117621A1 (en) | Discrete basic function generator | |
SU1107136A1 (en) | Digital function generator | |
SU1552305A1 (en) | Programmed master oscillator for thyristor inverter with limitation of frequency range | |
SU1070528A1 (en) | Polyphase pulse stabilizer | |
SU1092719A1 (en) | Code-to-time converter | |
SU1501276A1 (en) | Binary to binary-decimal code converter | |
SU1167736A1 (en) | Number-to-frequency converter | |
SU322855A1 (en) | COUNTER WITH PRELIMINARY INSTALLATION | |
SU1164858A2 (en) | Digital multiplier of periodic pulse repetition frequency | |
SU822347A1 (en) | Computing voltage-to-code converter | |
SU1171774A1 (en) | Function generator | |
SU1430954A1 (en) | Multiplier/divider |