RU1815798C - Converter of active power to code - Google Patents
Converter of active power to codeInfo
- Publication number
- RU1815798C RU1815798C SU4886461A RU1815798C RU 1815798 C RU1815798 C RU 1815798C SU 4886461 A SU4886461 A SU 4886461A RU 1815798 C RU1815798 C RU 1815798C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- multiplier
- converter
- input
- integrator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в энергетических измерительных информационных системах, устройствах режимной автоматики и цифровых ваттметров . Цель изобретени - повышение надежности преобразовател .за счет его упрощени . Преобразователь активной мощности в код содержит последовательно соединенные перемножитель 1, сумматор 2. блок 3 выборки-хранени , интегратор 4 со сбросом, преобразователь 5 напр жение- код и вычислительный блок 6, а также вы витель 7 периода и умножитель 8 частоты. Входы перемножител 1 вл ютс входными шинами напр жени и тока контролируемой цели, а один из входов перемножител соединен кроме того с входами вы вител 7 периода и умножител 8. Выход умножител 8 соединен с тактирующими входами блоков 3 и 6 и преобразовател 5. а выход вы вител 7 периода соединен со входом сброса интегратора 4 и дополнительным тактирующим входом блока 6, выход которого вл етс выходом преобразовател . Выход интегратора 4 соединен с вторым /инвертирующими/ входом сумматора 2. 2 ил. ел сThe invention relates to electrical measuring equipment and can be used in energy measuring information systems, mode automation devices and digital power meters. The purpose of the invention is to increase the reliability of the converter due to its simplification. The active power to code converter contains a series-connected multiplier 1, an adder 2. A sample-storage unit 3, an integrator 4 with a reset, a voltage-code converter 5 and a computing unit 6, as well as a period identifier 7 and a frequency multiplier 8. The inputs of the multiplier 1 are the input voltage and current buses of the target being monitored, and one of the inputs of the multiplier is also connected to the inputs of the amplifier 7 of the period and the multiplier 8. The output of the multiplier 8 is connected to the clock inputs of the blocks 3 and 6 and the converter 5. and the output you the loop 7 of the period is connected to the reset input of the integrator 4 and an additional clock input of the block 6, the output of which is the output of the converter. The output of the integrator 4 is connected to the second / inverting / input of the adder 2. 2 ill. ate with
Description
Щиг.1Shchig. 1
Иообрзтеьке относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в энергетических измерительных информационных системах, устройствах режимной автоматики и цифровых ваттметрах .Ioobrzteke relates to electrical engineering and can be used in energy measuring information systems, mode automation devices and digital wattmeters.
Целью изобретени вл етс упрощение преобразовател .An object of the invention is to simplify a converter.
На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.Figure 1 presents a structural diagram of the proposed Converter; Fig. 2 is a timing chart illustrating its operation.
Преобразователь активной мощности в код содержит последовательно соединенные перемножитель 1, сумматор 2, блок 3 выборки-хранени , интегратор А со сбросом , преобразователь 5 напр жение-код и вычислительный блок 6, а также вы витель 7 периода и умножитель 8 частоты. Входы перемножител 1 соединены со входными шинами напр жени и тока контролируемой цели, а один из входов перемножител соединен кроме того со входами вы вител 7 периода и умножител 8. Выход умножител 8 соединен с тактирующими входами блоков 3 и 6 и преобразовател 5, а выход вы вител 7 периода соединен со входом сброса интегратора 4 и дополнительным тактирующим входом блока 6, выход которого вл етс выходом преобразовател . Выход интегратора 4 соединен со вторым (инвертирующим) входом сумматора 2.The active power to code converter contains a series-connected multiplier 1, an adder 2, a sample-storage unit 3, an integrator A with a reset, a voltage-code converter 5 and a computational unit 6, as well as a period identifier 7 and a frequency multiplier 8. The inputs of the multiplier 1 are connected to the input voltage and current buses of the monitored target, and one of the inputs of the multiplier is also connected to the inputs of the amplifier 7 of the period and the multiplier 8. The output of the multiplier 8 is connected to the clock inputs of the blocks 3 and 6 and the converter 5, and the output is the loop 7 of the period is connected to the reset input of the integrator 4 and an additional clock input of the block 6, the output of which is the output of the converter. The output of the integrator 4 is connected to the second (inverting) input of the adder 2.
Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.
Сигналы Uu(t) и Ui(t), пропорциональные напр жению и току контролируемой цепи , по соответствующим шинам поступают на входы перемножител 1 (фиг.2 а, б). На выходе последнего формируетс напр жение Uu(t), определ емое равенством:The signals Uu (t) and Ui (t), which are proportional to the voltage and current of the controlled circuit, are fed to the inputs of the multiplier 1 via the corresponding buses (Fig. 2 a, b). At the output of the latter, the voltage Uu (t) is formed, defined by the equality:
Uu(t)S-Uu(t)-Ui(t),Uu (t) S-Uu (t) -Ui (t),
где S - коэффициент передачи перемножител 1. .where S is the transmission coefficient of the multiplier 1..
Напр жение Uu(t) (фиг,2,в) пропорционально мгновенной мощности контролируемой цепи.The voltage Uu (t) (Fig. 2c) is proportional to the instantaneous power of the circuit being monitored.
Умножитель 8 генерирует тактирующие импульсы с частотой FT, в М раз превышающей частоту FU контролируемого напр жени (фиг,2,г).The multiplier 8 generates clock pulses with a frequency FT, M times the frequency FU of the controlled voltage (Fig. 2d).
При поступлении первого импульса от умножител 8 в момент времени ti 1/MFu на выходе блока 3 формируетс импульс напр жени U((ti) посто нной длительности Т0 (фиг.2 ,д), который поступает на вход интегратора 4. К концу интервала времени г о на выводе интегратора 4 устанавливаетс напр жение (фиг.2.е)Upon receipt of the first pulse from the multiplier 8 at the time ti 1 / MFu at the output of block 3, a voltage pulse U ((ti) of constant duration T0 is generated (Fig. 2, e), which is fed to the input of the integrator 4. By the end of the time interval on the output of the integrator 4 sets the voltage (Fig.2.e)
ti yJ/UNdt,ti yJ / UNdt,
где т - посто нна времени интегра- тора 4.where m is the time constant of integrator 4.
Дл простоты анализа полагаем, что г т о и амплитуда выходных импульсов блока 3 за То не измен етс , т.к. т 0«1/FU. В этом случае получимFor simplicity of analysis, we assume that the current and the amplitude of the output pulses of block 3 do not change for That, because t 0 «1 / FU. In this case we get
h Ј U(n)Uu(ti)h Ј U (n) Uu (ti)
Преобразователь 5 формирует выходной код NI, соответствующий напр жению И, который поступает на информационный вход блока 6. Напр жение И с выхода интегратора 4 поступает на инвертирующий вход сумматора 2.The converter 5 generates an output code NI corresponding to the voltage AND, which is supplied to the information input of block 6. The voltage AND from the output of the integrator 4 is supplied to the inverting input of the adder 2.
При поступлении второго импульса от умножител 8 в момент времени t2 2/MFu на выходе блока 3 формируетс импульс напр жени длительностью г Ои амплитудой U(t2)Uu(t2)(2)-Uu(ti) Изменение 12 напр жени на выходе интегратора 4, соответствующее импульсу на- пр жени U(t2), составит:When a second pulse arrives from the multiplier 8 at time t2 2 / MFu, a voltage pulse of duration d Oi with an amplitude U (t2) Uu (t2) (2) -Uu (ti) is generated at the output of block 3 at 12 times the output of the integrator 4 corresponding to the voltage pulse U (t2) will be:
11
т0t0
2- Т 4 U(t2)(t2)-Uu(tl} 2- T 4 U (t2) (t2) -Uu (tl}
С учётом того, что к началу импульса напр жени амплитудой U(tz) напр жение на выходе интегратора было равно Uu(ti), к концу второго интервала времени Г0 напр жение h на выходе интегратора 4 и на инвертирующем входе сумматора 2 составитConsidering that at the beginning of the voltage pulse with amplitude U (tz), the voltage at the output of the integrator was equal to Uu (ti), by the end of the second time interval Г0, the voltage h at the output of integrator 4 and at the inverting input of adder 2 would be
l2 ll+l 2 UU(t2)l2 ll + l 2 UU (t2)
Преобразователь 5 формирует код N2, соответствующий напр жению 12. который поступает на информационный вход блока 6.Converter 5 generates code N2 corresponding to voltage 12. which is fed to the information input of block 6.
При поступлении третьего импульса от умножител б в момент времени ts на выходе блока 3 формируетс импульс длительностью г0 и амплитудой и(гз), определ емой равенством:Upon receipt of the third pulse from the multiplier b at time ts, an pulse of duration r0 and amplitude u (rz) is defined at the output of block 3, which is defined by the equality:
U(t3)Uu(((t2)U (t3) Uu (((t2)
К концу интервала времени Г0 в третьем такте на выходе интегратора 4 устанавливаетс напр жение 1з. определ емое равенствомBy the end of the time interval Г0 in the third cycle, the voltage 1c is set at the output of the integrator 4. defined by equality
1 /о1 / o
1зН2+ 1/о U(t3)(t3),1zH2 + 1 / o U (t3) (t3),
а на выходе преобразовател 5 формируетс код N3, соответствующий напр жению 1з.and at the output of converter 5, code N3 is generated corresponding to voltage 1h.
Далее процесс повтор етс .The process is then repeated.
Таким образом, на выходе интегратора 4 концу К-ro такта преобразовани (,М) устанавливаетс напр жение (tiO. а на информационном входе блока б формируетс код NK, соответствующий напр жению IK.Thus, at the output of the integrator 4, the voltage (tiO.) Is set at the end of the K-ro conversion cycle (, M). And at the information input of block b, an NK code corresponding to the voltage IK is generated.
Напр жение 1к пропорционально мгновенному значению Р(1к) мощности контролируvThe voltage 1k is proportional to the instantaneous value P (1k) of the power
емой цепи в момент времени 1к .. с chain at time 1k .. s
М ГцM Hz
(tk) Ui(tk)SP(tk)(tk) Ui (tk) SP (tk)
Поскольку за период 1/FU выполн етс М-тактное преобразование входных сигналов , нормированное значение суммы кодов преобразовател 5 будет пропорционально активной мощности Р контролируемой цепи:Since the M-cycle conversion of the input signals is performed during the 1 / FU period, the normalized value of the sum of the codes of the converter 5 will be proportional to the active power P of the controlled circuit:
м1 мm1 m
NP м 2,NK i ТNP m 2, NK i T
W W SPK-SPW W SPK-SP
При этом блок 6 работает в режиме усреднени .In this case, block 6 operates in averaging mode.
Преобразователь может работать в режиме скольз щего усреднени , когда считы- вание кода Np, осуществл етс по истечений п периодов преобразуемого напр жени . Дл этого в блоке б подсчитываетс количество Q тактирующих импульсов умножител 8 и считывание осуществл етс в моменты времени, когда CNM; 2M;...;qM. Если требуетс считывание кода измер емой активной мощности к концу каждого периода, то достаточно использовать выходные импульсы вы вител 7 периода, который к концу каждого периода сбрасывает интегратор 4 и дает импульс на дополнительный тактирующий вход блока б, фиксиру окончание периода.The converter can operate in the mode of moving averaging, when the reading of the Np code is carried out after expiration of n periods of the converted voltage. For this, in block b, the number Q of clock pulses of the multiplier 8 is counted and read at the times when CNM; 2M; ...; qM. If it is required to read the code of the measured active power by the end of each period, then it is enough to use the output pulses of the period 7 amplifier, which by the end of each period will reset the integrator 4 and give a pulse to the additional clock input of block b, fixing the end of the period.
Количество М тактов выбираетс с учетом спектральных свойств сигналов Uu(t) и Ut(t), исход из коитери минимизации погрешности численного интегрировани .The number of M clocks is selected taking into account the spectral properties of the signals Uu (t) and Ut (t), based on the minimization error of the numerical integration.
При определении рационального значени т о можно пользоватьс критерием минимизации динамической погрешностиIn determining the rational value of, one can use the criterion of minimizing the dynamic error
второго рода; оцениваемой по интегралу Дюамел .second kind; estimated by the Duhamel integral.
В предлагаемом устройстве в отличие от прототипа сигнал на второй вход сумматора поступает непосредственно с выхода интегратора, не подверга сь двойному преобразованию напр жение-код и код-напр жение , что исключает имеющую место в прототипе погрешность за счет указанногоIn the proposed device, in contrast to the prototype, the signal at the second input of the adder comes directly from the output of the integrator, without double voltage-code and voltage-code conversion, which eliminates the error in the prototype due to the specified
двойного преобразовани . Это существенно повышает точность предлагаемого преобразовател по сравнению с прототипом, другим преимуществом предлагаемого преобразовател по сравнению с прототипомdouble conversion. This significantly increases the accuracy of the proposed Converter compared with the prototype, another advantage of the proposed converter compared to the prototype
вл етс больша простота и более высока надежность, обусловленные отсутствием в его составе преобразовател код-напр жение .there is greater simplicity and higher reliability due to the absence of a code-voltage converter in its composition.
Формул а изо бретени Formula A from Breteni
Преобразователь активной мощности в код, содержащий последовательно соединенные перемножители первый и второй, входы которого вл ютс соответствующими входными шинами, сумматор, блок выборки-хранени . интегратор, преобразователь напр жени - код и вычислительный блок, выходы которого вл ютс выходной шиной, умножитель частоты, вход которого объединен с первым входом перемножител , а выходAn active power to code converter comprising series-connected first and second multipliers, the inputs of which are corresponding input buses, an adder, a sample-storage unit. integrator, voltage converter - code and a computing unit whose outputs are the output bus, a frequency multiplier whose input is combined with the first input of the multiplier, and the output
соединен с тактирующими входами блока выборки-хранени , преобразовател напр жени - код и вычислительного блока, и вы витель периода, вход которого объединен с входом умножител частоты, а выход соединен с входом сброса интегратора и дополни- тельным тактирующим входом вычислительного блока, отличающийс тем, что, с целью упрощени преобразовател , выход интегратора соединен с вторым входом сумматора.connected to the clocking inputs of the sample-storage unit, the voltage converter — code and the computing unit, and a period selector whose input is combined with the input of the frequency multiplier, and the output is connected to the reset input of the integrator and an additional clocking input of the computing unit, characterized in that that, in order to simplify the converter, the integrator output is connected to the second input of the adder.
U(i)U (i)
it itit it
1- iiilv1- iiilv
Lil.Lil.
°1ТПР° 1TP
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4886461 RU1815798C (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Converter of active power to code |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4886461 RU1815798C (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Converter of active power to code |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1815798C true RU1815798C (en) | 1993-05-15 |
Family
ID=21547492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4886461 RU1815798C (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Converter of active power to code |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1815798C (en) |
-
1990
- 1990-11-29 RU SU4886461 patent/RU1815798C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 239681. кл. G 01 R 21/06, 1968. Авторское свидетельство СССР № 1126890. кл.С01 R 21/06. 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4345311A (en) | Electronic kilowatt-hour meter for measuring electrical energy consumption | |
US3942110A (en) | Analog to pulse rate converter | |
RU1815798C (en) | Converter of active power to code | |
SU1226633A1 (en) | Device for generating pulses in the middle of time interval | |
SU541129A1 (en) | Digital wattmeter | |
RU2019842C1 (en) | Method and device for electric power metering | |
RU17666U1 (en) | FREQUENCY COMPARATOR | |
SU604002A1 (en) | Pulse-frequency subtracting arrangement | |
RU2115230C1 (en) | Time internal-to-code converter | |
RU2071104C1 (en) | Time internal digital converter | |
SU805199A1 (en) | Vlf digital phase-frequency meter | |
SU1408384A1 (en) | Phase-to-code full-cycle converter | |
SU1239618A1 (en) | Method of measuring pulse repetition frequency with respect to fixed time interval | |
SU781753A1 (en) | Device for measuring transient process duration | |
SU1659888A1 (en) | Demodulator | |
SU886197A1 (en) | Phase-responsive detector | |
SU661378A1 (en) | Digital power meter | |
SU970676A1 (en) | Digital meter of ac voltage amplitude | |
SU1287266A1 (en) | Device for generating pulse in the middle of time interval | |
SU1436113A1 (en) | Random process generator | |
SU1698797A2 (en) | Device to determine electrical load | |
SU1476403A2 (en) | Phase-difference-to-voltage converter | |
SU1607078A1 (en) | Frequency-to-code converter | |
SU920776A1 (en) | Device for determining load voltage characteristic slope | |
SU640307A1 (en) | Statistic analyzer |