RU187663U1 - AC VOLTAGE TRANSMITTER - Google Patents

AC VOLTAGE TRANSMITTER Download PDF

Info

Publication number
RU187663U1
RU187663U1 RU2018133790U RU2018133790U RU187663U1 RU 187663 U1 RU187663 U1 RU 187663U1 RU 2018133790 U RU2018133790 U RU 2018133790U RU 2018133790 U RU2018133790 U RU 2018133790U RU 187663 U1 RU187663 U1 RU 187663U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
converter
summing device
quadrator
Prior art date
Application number
RU2018133790U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Борисович Колесников
Original Assignee
Евгений Борисович Колесников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Борисович Колесников filed Critical Евгений Борисович Колесников
Priority to RU2018133790U priority Critical patent/RU187663U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU187663U1 publication Critical patent/RU187663U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/22—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of ac into dc

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области измерения параметров электрической энергии и может быть использовано в устройствах измерения переменного напряжения или тока промышленной частоты, а также в устройствах автоматики и релейной защиты. Преобразователь содержит квадратор, первый и второй фазосмещатели, суммирующее устройство и блок извлечения квадратного корня, причем вход преобразователя соединен с входом квадратора, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства и входом первого фазосмещателя, выход которого соединен с третьим входом суммирующего устройства и входом второго фазосмещателя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, выход которого через блок извлечения квадратного корня соединен с выходом преобразователя. The utility model relates to the field of measuring parameters of electrical energy and can be used in devices for measuring alternating voltage or current of industrial frequency, as well as in automation and relay protection devices. The converter comprises a quadrator, first and second phase shifters, a summing device and a square root extraction unit, wherein the input of the converter is connected to the input of a quadrator, the output of which is connected to the first input of the summing device and the input of the first phase shifter, the output of which is connected to the third input of the summing device and the input of the second phase shifter the output of which is connected to the second input of the summing device, the output of which through the square root extraction unit is connected to the output of the converter.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение чувствительности преобразователя за счет более эффективного использования преобразованного сигнала. 2 ил.

Figure 00000007
The technical result of the claimed utility model is to increase the sensitivity of the converter due to more efficient use of the converted signal. 2 ill.
Figure 00000007

Description

Полезная модель относится к области измерения параметров электрической энергии и может быть использовано в устройствах измерения переменного напряжения или тока промышленной частоты, а также в устройствах автоматики и релейной защиты.The utility model relates to the field of measuring parameters of electrical energy and can be used in devices for measuring alternating voltage or current of industrial frequency, as well as in automation and relay protection devices.

Известен преобразователь эффективного напряжения [Авторское свидетельство СССР №822056 МПК8 G01R 19/22, опубл. 15.04.1981 г.], содержащий двухполупериодный выпрямитель, квадратор, два фильтра нижних частот, амплитудный детектор, вычитающее и суммирующее устройства, причем выходом фильтра нижних частот соединен с входом амплитудного детектора и с неинвертирующим входом вычитающего устройства, а выход амплитудного детектора соединен с инвертирующим входом вычитающего устройства и с одним входом суммирующего устройства, выход вычитающего устройства соединен с входом дополнительного фильтра нижних частот, выход которого соединен с другим входом суммирующего устройства, выход которого соединении с фокальным входом квадратора и является выходом устройства.Known Converter effective voltage [USSR Author's Certificate No. 822056 IPC 8 G01R 19/22, publ. 04/15/1981], containing a half-wave rectifier, a quadrator, two low-pass filters, an amplitude detector, subtracting and summing devices, the output of the low-pass filter is connected to the input of the amplitude detector and to the non-inverting input of the subtracting device, and the output of the amplitude detector is connected to the inverting the input of the subtracting device and with one input of the summing device, the output of the subtracting device is connected to the input of an additional low-pass filter, the output of which is connected to another input of the sums de- vice, which is output from the connection entrance focal quad is the output device.

Недостатком данного преобразователя является невысокое быстродействие и точность измерения напряжения, обусловленная наличием фильтров нижних частот в цепях прохождения сигнала постоянного тока.The disadvantage of this converter is its low speed and accuracy of voltage measurement, due to the presence of low-pass filters in the DC signal path.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное [Патент на ПМ №163765 РФ, МПК G01R 19/22, опубл. 10.08.2016 г.], содержащий квадратор, первый и второй фазосмещатели, суммирующее устройство и блок извлечения квадратного корня, причем вход преобразователя соединен с входом квадратора, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства и входом первого фазосмещателя, выход которого соединен с входом второго фазосмещателя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, выход которого через блок извлечения квадратного корня соединен с выходом преобразователя.The closest analogue to the proposed utility model is a measuring transducer of alternating voltage to constant [Patent PM PM No. 163765 of the Russian Federation, IPC G01R 19/22, publ. 08/10/2016], comprising a quadrator, first and second phase shifters, a summing device and a square root extraction unit, the input of the converter being connected to the input of a quadrator, the output of which is connected to the first input of the summing device and the input of the first phase shifter, the output of which is connected to the input of the second phase shifter, the output of which is connected to the second input of the summing device, the output of which through the square root extraction unit is connected to the output of the converter.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution is selected as a prototype.

Данный преобразователь наряду с высоким быстродействием данный преобразователь имеет невысокую чувствительность.This converter, along with high speed, this converter has a low sensitivity.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение чувствительности преобразователя за счет более эффективного использования преобразованного сигнала.The technical result of the claimed utility model is to increase the sensitivity of the converter due to more efficient use of the converted signal.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном измерительном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем квадратор, первый и второй фазосмещатели, суммирующее устройство и блок извлечения квадратного корня, в котором вход преобразователя соединен с входом квадратора, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства и входом первого фазосмещателя, выход которого соединен с входом второго фазосмещателя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, выход которого через блок извлечения квадратного корня соединен с выходом преобразователя, в суммирующее устройство дополнительно введен третий вход, который соединен с выходом первого фазосмещателя.The specified technical result is achieved by the fact that in the known measuring transducer of alternating voltage to constant, containing a quadrator, the first and second phase shifters, a summing device and a square root extraction unit, in which the input of the converter is connected to the input of the quadrator, the output of which is connected to the first input of the summing device and the input of the first phase shifter, the output of which is connected to the input of the second phase shifter, the output of which is connected to the second input of the summing device, the output of which through the square root extraction unit is connected to the output of the converter, a third input is additionally introduced into the adder, which is connected to the output of the first phase shifter.

Существенными отличиями предлагаемого преобразователя являются введение в суммирующее устройство третьего входа, а также новая организация связей между элементами устройства. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - повышение чувствительности преобразователя.Significant differences of the proposed Converter are the introduction of a third input into the summing device, as well as a new organization of relations between the elements of the device. The combination of elements and the relationships between them ensure the achievement of a positive effect - increasing the sensitivity of the Converter.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений uвх, u1-u4 и uвых. The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a functional diagram of a converter; FIG. 2 - time diagrams of voltages u in , u 1 -u 4 and u out.

Преобразователь (фиг. 1) содержит квадратор 1, фазосмещатели 2, 3, суммирующее устройство 4 и блок извлечения квадратного корня 5.The Converter (Fig. 1) contains a quadrator 1, phase shifters 2, 3, the adder 4 and the block extraction of the square root 5.

Фазосмещатели 2, 3 идентичны и сдвигают фазу переменной составляющей входного сигнала на отстающий угол 120°, оставляя неизменной постоянную составляющую при единичном коэффициенте усиления.The phase shifters 2, 3 are identical and shift the phase of the variable component of the input signal by a 120 ° lagging angle, leaving the constant component unchanged at a unity gain.

Преобразователь работает следующим образом. Измеряемое напряжение переменного тока uвх=Um вхsinωt с частотой ω подается на вход квадратора 1, на выходе которого формируется напряжение u1, полученное после возведения в квадрат напряжения uвх:The converter operates as follows. The measured AC voltage u in = U m in sinωt with frequency ω is supplied to the input of quadrator 1, the output of which is formed by voltage u 1 obtained after squaring voltage u in :

Figure 00000001
Figure 00000001

Напряжение u1 сдвигается каждым фазосмещателем 2, 3 по фазе на угол 120°, в результате чего на втором и третьем входах суммирующего устройства 4 формируются напряжения u2, u3, равные по амплитуде (фиг. 3):Voltage u 1 is shifted by each phase shifter 2, 3 in phase by an angle of 120 °, as a result of which voltages u 2 , u 3 are formed at the second and third inputs of the summing device 4, which are equal in amplitude (Fig. 3):

Figure 00000002
Figure 00000002

После суммирования напряжений u1, u3 и u3 в суммирующем устройстве 4 и преобразований, на его выходе имеем постоянное напряжение u4 (фиг. 3):After summing the voltages u 1 , u 3 and u 3 in the summing device 4 and the transformations, at its output we have a constant voltage u 4 (Fig. 3):

Figure 00000003
Figure 00000003

После операции извлечения квадратного корня в блоке извлечения квадратного корня 5 на выходе преобразователя формируется напряжение Uвых:After the operation of extracting the square root in the block extracting the square root 5 at the output of the Converter voltage U output is formed :

Figure 00000004
Figure 00000004

В результате выходное напряжение Uвых преобразователя не содержит переменной составляющей, а его величина пропорциональна действующему значению измеряемого входного напряжения Uвх, при этом коэффициент преобразования составляет

Figure 00000005
.As a result, the output voltage U of the output converter does not contain a variable component, and its value is proportional to the effective value of the measured input voltage U in , and the conversion coefficient is
Figure 00000005
.

По сравнению с прототипом имеет место повышение коэффициента преобразования с

Figure 00000006
до
Figure 00000005
, а, следовательно, повышение чувствительности устройства более, чем на 22%.Compared with the prototype, there is an increase in the conversion coefficient with
Figure 00000006
before
Figure 00000005
, and, therefore, increasing the sensitivity of the device by more than 22%.

При практической реализации предлагаемого преобразователя в качестве квадратора 1 можно использовать перемножитель сигналов на микросхеме К525ПС3, объединив при этом ее информационные входы x и y. Фазосмещатели 2, 3 могут быть выполнены по схеме фазового фильтра (А.Дж. Пейтон, В. Волш. Аналоговая электроника на операционных усилителях. - М.: БИНОМ, 1994, стр. 136, рис. 6.32). Суммирующее устройство 4 представляет собой обычный трех-входовой сумматор на операционном усилителе. В качестве блока извлечения квадратного корня 5 можно использовать схему на операционном усилителе, включив квадратор в цепь его отрицательной обратной связи.In the practical implementation of the proposed converter, as a quadrator 1, you can use the signal multiplier on the K525PS3 chip, combining its information inputs x and y. Phase shifters 2, 3 can be made according to the phase filter scheme (A.J. Peyton, V. Walsh. Analog electronics on operational amplifiers. - M .: BINOM, 1994, p. 136, Fig. 6.32). The adder 4 is a conventional three-input adder on an operational amplifier. As the block extracting the square root 5, you can use the circuit on the operational amplifier, including a quad in the circuit of its negative feedback.

Таким образом, введение в суммирующее устройство третьего входа и обеспечения фазового сдвига фазосмещателей в 120° обеспечивается повышение чувствительности преобразователя переменного напряжения в постоянное.Thus, the introduction of a third input into the adder and providing a phase shift of the phase shifters of 120 ° provides an increase in the sensitivity of the AC to DC converter.

Claims (1)

Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий квадратор, первый и второй фазосмещатели, суммирующее устройство и блок извлечения квадратного корня, причем вход преобразователя соединен с входом квадратора, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства и входом первого фазосмещателя, выход которого соединен с входом второго фазосмещателя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, выход которого через блок извлечения квадратного корня соединен с выходом преобразователя, отличающийся тем, что в суммирующее устройство дополнительно введен третий вход, который соединен с выходом первого фазосмещателя.An AC to DC measuring transducer comprising a quadrator, first and second phase shifters, a summing device and a square root extraction unit, the input of the converter being connected to the input of a quadrator, the output of which is connected to the first input of the summing device and the input of the first phase shifter, the output of which is connected to the input of the second phase shifter, the output of which is connected to the second input of the summing device, the output of which through the square root extraction unit is connected to the output of the pre azovatelya, characterized in that the third input of the adder is additionally introduced, which is connected to the output of the first fazosmeschatelya.
RU2018133790U 2018-09-24 2018-09-24 AC VOLTAGE TRANSMITTER RU187663U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133790U RU187663U1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 AC VOLTAGE TRANSMITTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133790U RU187663U1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 AC VOLTAGE TRANSMITTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU187663U1 true RU187663U1 (en) 2019-03-14

Family

ID=65759002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133790U RU187663U1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 AC VOLTAGE TRANSMITTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU187663U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU620904A1 (en) * 1974-02-19 1978-08-25 Предприятие П/Я Г-4934 Measuring converter
SU1322164A1 (en) * 1985-11-27 1987-07-07 Ереванский политехнический институт им.К.Маркса D.c.-to-a.c.instrument transducer
US20050057950A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Colby Roy Stephen Power regulator for power inverter
RU163965U1 (en) * 2016-03-24 2016-08-20 Евгений Борисович Колесников DEVICE FOR MEASURING THE ACTUAL VALUE OF VARIABLE VOLTAGE
RU167006U1 (en) * 2016-07-25 2016-12-20 Евгений Борисович Колесников AC VOLTAGE TRANSMITTER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU620904A1 (en) * 1974-02-19 1978-08-25 Предприятие П/Я Г-4934 Measuring converter
SU1322164A1 (en) * 1985-11-27 1987-07-07 Ереванский политехнический институт им.К.Маркса D.c.-to-a.c.instrument transducer
US20050057950A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Colby Roy Stephen Power regulator for power inverter
RU163965U1 (en) * 2016-03-24 2016-08-20 Евгений Борисович Колесников DEVICE FOR MEASURING THE ACTUAL VALUE OF VARIABLE VOLTAGE
RU167006U1 (en) * 2016-07-25 2016-12-20 Евгений Борисович Колесников AC VOLTAGE TRANSMITTER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU168373U1 (en) DEVICE FOR MEASURING FREQUENCY OF THREE-PHASE SINUSOIDAL VOLTAGE
RU187663U1 (en) AC VOLTAGE TRANSMITTER
RU168459U1 (en) AC VOLTAGE TRANSMITTER
CN204244188U (en) Signal based on lock-in amplifier amplifies and testing circuit
RU167006U1 (en) AC VOLTAGE TRANSMITTER
RU168700U1 (en) 90 DEGREES PHASE SHIFT DEVICE
RU2644612C1 (en) Measuring transducer of variable voltage into constant one
RU163765U1 (en) AC VOLTAGE TRANSMITTER
RU189666U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE FREQUENCY OF THREE-PHASE SINUSOIDAL VOLTAGE
RU163230U1 (en) AC VOLTAGE TRANSMITTER
RU187664U1 (en) HARMONIC FREQUENCY METER
RU162209U1 (en) THREE-PHASE AC VOLTAGE MEASURING TRANSMITTER
RU166785U1 (en) AC VOLTAGE TRANSMITTER
RU168431U1 (en) 90 DEGREES PHASE SHIFT DEVICE
RU195861U1 (en) AC / DC TRANSMITTER
RU169439U1 (en) AC VOLTAGE TRANSMITTER
CN115656864A (en) Radio frequency power supply signal acquisition circuit and semiconductor process equipment
RU223943U1 (en) HARMONIC SIGNAL FREQUENCY METER
RU187474U1 (en) FREQUENCY MOTOR
RU189717U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE FREQUENCY OF THREE-PHASE SINUSOIDAL VOLTAGE
RU205166U1 (en) AC / DC MEASURING CONVERTER
RU163965U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE ACTUAL VALUE OF VARIABLE VOLTAGE
RU206669U1 (en) DEVICE FOR MEASURING ACTUAL VALUE OF AC VOLTAGE
RU222789U1 (en) HARMONIC SIGNAL FREQUENCY METER
RU196115U1 (en) HARMONIC FREQUENCY METER

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200925