SE430830B - Kopplingsanordning for overvakning av kvadraten av ett effektivverde for en periodisk signal - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 79Ü3G38-3 2 som är jämförbara med den periodiska signalens periodlängd.

Från tyska Offenlegungsschrift 2 314 870 är en för mätning av kvadraten av effektivvärdet för periodiska spänningar eller strömmar avsedd kopplingsanordning känd, vid vilken den periodiska signalen matas till ett kvadreringsorgan. Utsignalen från detta samplas inom en periodlängd med ekvidistanta tidsintervaller, var- vid de vid tidpunkten för samplingen föreliggande momentanvärdena avkänns via snabbarbetande spännings/frekvens-omvandlare och matas till en räknare. Således sker under varje period ett slags numerisk integrering av kvadraten av den periodiska signalen. Den- na kopplingsanordning avger vid slutet av varje period en mot effektivvärdets kvadrat proportionell signal och arbetar således mycket snabbt. Den kräver emellertid en ej obetydlig kopplings- teknisk utrustning.

Uppfinningen har till syfte att åstadkomma en kopplingsanord- ning av den inledningsvis nämnda typen, som vid ett på förhand be- stämbart antal på varandra följande gränsvärdesöverskridanden av kvadraten av effektivvärdet under pâ varandra följande period- er av den periodiska signalen avger en indikering.

Ovannämnda syfte uppnås genom att kopplingsanordningen enligt uppfinningen erhållit de i patentkravet 1 angivna kännetecknen.

Det där nämnda tidsorganet avger i det normala fallet en synkroniseringspuls vid början eller också vid slutet av en period av den periodiska signal, vars kvadratiska effektivvärde skall övervakas, varigenom den mot det kvadratiska effektivvärdet svarande utspänningen från integreringsorganet âterställs till värdet noll. Därmed är integreringsorganet berett för nästa mät- cykel. Genom integratorn sker avkänningen av det kvadratiska ström- resp spänningseffektivvärdet oberoende av kurvformen hos den periodiska signalen. Kvadraten av det mellan tvâ synkronise- ringspulser erhållna effektivvärdet övervakas i den efterliggande första gränsvärdesindikatorn beträffande sin storlek. Vid ett gränsvärdesöverskridande avges en pulsformig signal, som avkänns i räknaren. Om i varje mellan två synkroniseringspulser liggande övervakningscykel ett gränsvärdesöverskridande uppträder, kommer efter uppnåendet av ett givet räknartillstånd en indikeringsenhet att aktiveras genom räknaren. I och med uppnåendet av detta räknarinnehâll spärras räknaringângen via ett förkopplat, kon- junktivt logikelement. Om efter en serie av gränsvärdesöverf skridanden, vilken dock är mindre än det på förhand bestämda 15 20 25 30 35 40 Yvuauää-3 0-5 räknarinnehâllet, en övervakningscykel utan gränsvärdesöver- skridande uppträder, sker återställning av räknaren till noll genom en till räknarens återställningsingâng inkommande återställ- ningspuls, vilken i detta fall alstras av den före återställnings- ingången inkopplade grinden. Som grind kan en elektrisk ström- ställare användas, vilken då öppnas och därmed spärrar genomgång- en av de i detta fall som återställningspulser tjänande synkroni- seringspulserna, när i varje periodiskt tidsintervall den första gränsvärdesindikatorn avger en puls eller när den givna räknar- ställningen uppnås. Kopplingsanordningen låter sig framställas medelst ett fåtal i marknaden förekommande, konventionella kompo- nenter. Denna kopplingsanordning avger å ena sidan med tillfreds- ställande hastighet en indikeringssignal, när ett överskridande av gränsvärdet sker under nâgra fä, på varandra följande perioder eller halvperioder av den periodiska signalen; å andra sidan låter sig genom lämpligt val av antalet på varandra följande gränsvärdes- överskridanden ett därunder liggande antal gränsvärdesöverskridan- den, vilka exempelvis kan uppträda vid inkoppling av en växel- strömsställare, elimineras.

Vid genom fasvinkelstyrning av en växelspänning uppträdande periodiska signaler kan tidsorganet vid varje nollgenomgâng hos växelspänningen avge en synkroniseringspuls. När således exempel- vis den periodiska signalens kvadratiska förlopp upprepas redan inom varje halvperiod, kan tidsorganets synkroniseringspulser upp- träda redan vid slutet av varje halvperiod. Därmed står redan vid slutet av varje halvperiod omedelbart före återställningen vid integreringsorganets utgång kvadraten aveffektivvärdet till för- fogande. Sådana spännings- och strömförlopp uppträder exempelvis vid växelströmställare, som arbetar enligt fasvinkelstyrnings- principen. Detta möjliggör snabbare övervakning.

En föredragen utföringsform består i att varje puls från den första gränsvärdesindikatorn kvarstår under tiden för över- skridandet av gränsvärdet, att grindkretsen omfattar ett JK-min- nesorgan och ett andra konjunktivt logikelement, att tidsorganets synkroniseringspulser föreligger vid JK-minnesorganets synkingâng, att den vid det första konjunktiva logikelementets ingång före- liggande signalen frän gränsvärdesindikatorn via ett inverterings- organ matas till åtmßtäfinimßsidmipå den till JK-minnesorganet hörande förberedningsingången och matas direkt till den till JK- hörande förberedningsingâng- -minnesorganets inställningsingâng 10 l5 20 25 30 35 40 7903í338-3 en, att den till JK-minnesorganets inställningssida hörande utgången är förbunden med en inverterande ingång och synkingângen med den ytterligare ingången på nämnda andra konjunktiva logik- element, vars utgång bildar grindkretsens utgång. Grindkretsen skall således i huvudsak bildas genom ett logikelement och ett minnesorgan. Denna grindkrets förhindrar återställning av räknar- en, så länge ett gränsvärdesöverskridande av det kvadratiska effektivvärdet uppträder under varje, mellan tvâ synkroniserings- pulser liggande övervakningscykel, eller när den på förhand be- stämda räknarställningen uppnåtts.

Det är fördelaktigt om kvadreringsorganets bunden med en andra gränsvärdesindikator, vars utgång tillsammans med den första gränsvärdesindikatorns utgång är ansluten till ett disjunktivt logikelement, vilket på utgângssidan är förbundet utgång är för- =med det första konjunktiva logikelementet. Härigenom sker en toppvärdesövervakning av den kvadrerade periodiska signalen, så att även vid ett uppträdande av med avseende på amplituden allt- för höga utsignaler från kvadreringsorganet efter varandra, vilkas integral pâ grund av alltför kort varaktighet hos dessa signaler ej skulle leda till aktivering av den första gränsvärdesindikatorn, räknarinnehâllet ökas, och vid överskridandet av det pâ förhand givna räknarinnehâllet indikering sker samt överstyrningar av kvadreringsorganen kan konstateras.

Det är även till fördel om med integreringsorganets utgång en tredje gränsvärdesindikator är förbunden, vars tröskelvärde ligger över den första gränsvärdesindikatorns tröskelvärde, och om vid funktionerandet hos denna tredje gränsvärdesindikator en efter denna inkopplad pulsgenerator aktiveras, vars repetetitiva utsignaler matas till ytterligare en ingång på det första kon- junktiva logikelementet samt uppvisar en avsevärt högre frekvens än synkroniseringspulserna, Därmed âstadkommes på enkelt sätt att vid uppträdandet av ett extremt gränsvärdesöverskridande genom det kvadratiska effektivvärdet räknaren under denna övervak- ningscykel ej matas med blott en enda puls utan ett flertal pulser, så att redan inom denna övervakningscykel det pâ förhand bestämda räknarinnehållet kan uppnås och indikeringsenheten akti- veras.l ' 7 Vid en speciellt enkel och ekonomisk utföringsform är puls- generatorn en astabil vippa.

Vid en föredragen utföringsform tjänar som integreringsorgan 10 15 20 25 30 35 40 fqv vlw. . l jbUUOG"Ö en operationsförstärkare, vars inverterande ingång och vars ut- gång överbryggas av en integrationskondensator, och parallellt med denna en elektronisk strömställare är anordnad, vilken sluts genom tidsorganets synkroniseringspulser. Den elektroniska ström- ställaren kortsluter integrationskondensatorn under tiden för en synkroniseringspuls, varvid kondensatorn blir fullständigt urlad- dad vid slutet av varje synkroniseringspuls.

Det är fördelaktigt om seriekopplingen av den tredje gräns- värdesindikatorn med pulsgeneratorn åstadkommes genom en opera- tionsförstärkare, vars utgång via en av en diod och ett motstånd bestående seriekoppling är återförd till båda ingångarna, vars in- verterande ingång via ytterligare ett motstånd är förbunden med integreringselementets ptgång och via en kondensator med jord, och vars icke-inverterande ingång via ett motstånd är förbunden med en negativ referenspotential, varvid motständen är så dimen- sionerade, att vid den inverterande ingången efter kondensatorns uppladdning en mer positiv spänning uppträder än vid den icke- -inverterande ingången. Därmed låter sig med användande av ett fåtal komponenter funktionen hos den tredje gränsvärdesindikatorn åstadkommas medelst funktionen hos den efterliggande, vid den tredje gränsvärdesindikatorns funktionering utlösta astabila vippan. I Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar. Där visar jig_l ett blockschema för kopplings- anordningen för övervakning av kvadraten av ett effektivvärde för en periodisk signal, fig_å det tillhörande pulsdiagrammet och fjg_§ ett principschema, som innehåller det kopplingstekniska ut- förandet av arrangemanget enligt det i fig l visade blockschemat.

I det visade utföringsexemplet tjänar som periodisk signal utspänningen u från en växelströmställare, vid vilken spännings- styrningen sker genom fasvinkelstyrning. Denna periodiska signal u matas till de båda ingängarna på ett multipliceringsorgan 1, kvadreringsorgan. Såväl inspänning- från multipliceringsorganet 1 återges vilket således arbetar som en u som utspänningen u2 i fig 2 under a och b. Enligt fig l matas multipliceringsorganets 1 utsignal uz till integreringsorganet 2. Samtidigt matas inte- greringsorganets 2 återställningsingång med tidsorganets 3 ut- signal. Tidsorganet 3 avger korta synkroniseringspulser vid bör- jan av en halvperiod av den periodiska signalen u. Om den periodiska signalen ej som i det föreliggande fallet uppvisar en l0 l5 20 25 30 35 40 7903038-3 6 nollgenomgâng efter varje halvperiod, införs ett tidsorgan 3, vars pulser är åtskilda genom en hel periodlängd av den periodis- ka signalen. Vid fasvinkelstyrda strömriktare är det i allmänhet ej alls nödvändigt att använda ett eget tidsorgan, som härleder synkroniseringspulser från nollgenomgångarna hos den matande växelspänningen, eftersom sådana synkroniseringspulser alstras redan i strömriktarens styrsats. Tidsorganets 3 synkroniserings- pulser är i fig 2 återgivna under c. Av en jämförelse mellan de i fig 2 under a och c visade kurvorna framgår att synkroniserings- pulserna avges vid varje nollgenomgång hos den matande växelspän- ningen. Tidsorganets 3 synkroniseringspulser matas även till synk- ingången på ett JK-minnesorgan 4, vilket utgör en del av en sena- re förklarad grindkrets.

Den inom ramen för en mellan två på varandra följande syn- kroniseringspulser liggande övervakningscykel uppträdande ampli- tuden på integratorns 2 utsignal är proportionell mot kvadraten av det effektivvärde, som skall övervakas. Integreringsorganets 2 utsignal är inritad som d i pulsdiagrammet i fig 2. Integre- ringsorganets utsignal föreligger vid ingången på en gränsvärdes- givare 6, vilken - när insignalen överskrider det i fig 2 med gl betecknade gränsvärdet - på utgângssidan avger en puls, vars längd svarar mot varaktigheten av gränsvärdesöverskridandet. Detta framgår av fig 2 genom jämförelse mellan pulsmönstren d och f, varvid f representerar utsignalen frân gränsvärdesgivaren 6.

Denna vid överskridandet av gränsvärdet gl uppträdande signal (pl i fig 2) passerar i anslutning härtill ett disjunktivt logik- element 7 och ett efter detta inkopplat första konjunktivt logik- element 8 och når slutligen som den i fig 2 under h visade signal- en pi till räkneingången på en räknare 9, varefter dennas inne- håll - det antas att räknaren 9 tidigare återställts till noll - antar räknarinnehållet l. Så länge räknarinnehållet kvarstår under ett på förhand givet räknarinnehåll - i det föreliggande exemplet räknarinnehâllet 6 - uppträder nollsignal vid räknarens utgång. Räknarutgângen går till en inverterande ingång pâ det första konjunktiva logikelementet 8, så att de frân gränsvärdes- givaren 6 härrörande utgångspulserna kan passera det första kon- junktiva logikelementet, ända tills den givna räkneställningen har uppnåtts. Vid en ytterligare, inverterande ingång på det _första konjunktiva logikelementet 8 föreligger vid den betraktade tidpunkten likaså nollsignal som utsignal från en pulsgenerator l0 l5 20 25 30 35 4Û ?903u3n-3 10, så att OCH-villkoret för det första konjunktiva iogikelementet 8 erhålls. o Nedan skall grindkretsens 5 arbetssätt och uppbyggnad be- skrivas. Tidsorganets 3 synkroniseringspulser matas via ett andra konjunktivt logikelement 11 till rähwrens 9 âterställningsingâng.

Samtidigt föreligger synkroniseringspulserna vid synkingången på JK-minnesorganet 4. Vidare är det disjunktiva logikelementets 7 utgång via ett inverteringsorgan 12 förbunden med den till JK- åtmwtälhfingssida hörande förberedningsingången inställ- -minnesorganets 4 K och direkt förbunden med den till JK-minnesorganets ningssida hörande förberedningsingângen J. Den till JK-minnes- organets 4 inställningssida hörande utgången Q är ansluten till en inverterande ingång på det andra konjunktiva logikele- mentet 11. Vidare är räknarens 9 utgång förbunden med JK-minnes- organets 4 inställningsingâng S.

I och med uppträdandet av den första signal pi från gräns- värdesindikatorn 6, som indikerar ett gränsvärdesöverskridande, överförs vid tidpunkten för det samtidiga inkommandet av en syn- kroniseringspuls från tidsorganet 3 till synkingângen T på JK- -minnesorganet 4 detta minnesorgan till instäliningstillståndet.

Därmed föreligger vid den till inställningssidan hörande utgången Q en 1-signal (kurva i i fig 2), så att under tiden för detta tillstånd hos JK-minnesorganet 4 âterstäiiningsimpulser till räk- narens 9 återställningsingång förhindras uppträda genom nämnda andra konjunktiva logikelement 11. Om under nästaövervaknings- cykel gränsvärdesgivarens 6 gränsvärde ej överskrids, kommer JK- -minnesorganet 4 att återställas genom nästföljande återställ- ningspuls. Därmed är OCH-villkoret vid nämnda andra konjunktiva logikeiement 11 vid en inkommande synkroniseringspuls fyllt,sá att räknaren 9 âterställs till värdet noll.

Emellertid skall till avvikelse härifrån utgås ifrån, att även under den anslutande andra övervakningscykeln ett över- skridande sker av gränsvärdesindikatorns 6 gränsvärde gl. I fig 2 är denna andra puls p2 visad under f. Även denna puls passerar det disjunktiva logikelementet 7 liksom det första kon- junktiva logikeiementet 8 samt höjer innehållet i räknaren 9 till 2, eftersom grindkretsen 5 förblev spärrad i det föreliggande fallet, och därmed någon återställning av räknaren 9 ej kunde ske. Om nu ett överskridande av gränsvärdesgivarens 6 gränsvärde uppträder i var och en av de fyra nästföljande övervaknings- 10 15 25 (JJ F) 35 40 79036384: cykierna, kommer räknarens 9 innehâii att anta det givna värdet 6, så att vid räknarens 9 utgång en 1-signal föreiigger (visat i fig 2 under 1). Genom denna signai kommer dels en indikerings- enhet 13 att aktiveras, viiken i det visade exempiet för enkei- hets skuii är återgiven som en giödiampa, och deis kommer sam- tidigt genom denna utsignai frân räknaren 9 det sedan iänge fyllda OCH-viiikoret för det första konjunktiva iogikeiementet 8 att upphävas. Därmed kan ej nâgra ytteriigare signaier komma fram tiii räknarens 9 räkneingâng, varför räknarinnehåiiet ej ytter- iigare ökas. Dessutom kommer genom_den vid JK-minnesorganets 4 instäiiningsingång S föreiiggande 1-signaien från räknaren 9 det instäiida tiiiståndet hos detta minnesorgan att bringas fortvara.

Därmed biockerar nämnda andra konjunktiva iogikeiement 11 i grindkretsen 5 återstäiïningen av räknaren 9. g Med kvadreringsorganets 1 utgång är en andra gränsvärdes- indikator förbunden, vars utgång är förbunden med den andra in- gången på det disjunktiva iogikeiementet 7. Denna andra gräns- värdesindikator 14 övervakar den kvadrerade spänningssignaiens u ampiitud med avseende på överskridandet av ett andra gränsvärde g2 (visat under b i fig 2). Detta andra gränsvärde g2 iigger nätt och jämt under överskridningsgränsen för kvadrerorganet 1.

Ett överskridande av detta gränsvärde 92 medför en ökning av innehåiiet i räknaren 9 med en~enhet (visat i fig 2 under e).

Därmed erhâiis en ampiitudövervakning av insignaien u, så att även vid uppträdandet av en uppehåiisiös serie av insignaier u med mycket hög ampiitud men så kort varaktighet, att integraien av dessa spänningsspetsar ej överskrider gränsvärdesgivarens 6 gränsvärde gi, en tiiiföriitiig indikering avges. Detta visas i fig 2 i ansiutning tiii den iängst åt höger iiggande spännings- signaien under a, b, c, d och e.

Med integreringsorganets 2 utgång är en tredje gränsvärdes- indikator 15 förbunden. Dennas gränsvärde g3 iigger högre än gräns- värdet gi för den paraiïeiiiggande gränsvärdesindikatorn 6. Om utsignaien från integreringsorganet 2 även överstiger gränsvärdet för denna tredje gränsvärdesindikator 15, kommer genom dennas ut- signal en astabii vippa att igângsättas som puïsgenerator 10, vars i fig 2 under g visade utsignai matas tiii en inverterande ingång pä det första konjunktiva iogikeiementet 8.

Om under en övervakningscykei integreringsorganets 2 utsig- nai - såsom visas under d i fig 2 - ej blott överskrider gräns- 10 15 20 25 30 35 40 79Ü30Éñš-3 värdesindikatorns 6 gränsvärde gi utan även den tredje gräns- värdesindikatorns 15 gränsvärde g3, kommer förutom den av den första gränsvärdesindikatorn 6 avgivnasimwlenp3 i och med början av överskridandet av gränsvärdet g3 genom pulsgeneratorn 10 ett i jämförelse med synkroniseringspulsernas frekvens högfrekvent pulsmönster att avges och via det första konjunktiva logikelemen- tet 8 matas till räknarens 9 räkneingång. Detta visas i fig Z under g och h. Pulsgeneratorns 10 frekvens kan exempelvis ligga vid 3kH. Såsom visas under h i fig 2 kommer i utföringsexemplet under tiden för överskridandet av gränsvärdet gi den föreskrivna räkneställningen på sex pulser att uppnås i räknaren 9, så att härmed räknarens 9 utsignal blir verksam (1 i fig 2) och indike- ring sker genom indikeringsenheten 13. I och med aktiveringen av räknarens 9 utsignal blir - såsom redan tidigare förklarats - fort- satt framräkning av räknaren 9 via spärren av det första konjunk- tiva logikelementet 8 och återställning av räknaren 9 utesluten genom grindkretsens 5 blockering. Den av gränsvärdesindikatorn 15 och pulsgeneratorn 10 bestående övervakningsgrenen säkerstäl- ler, att vid extremt hög utsignal från integreringsorganet 2, för vilken båda gränsvärdena gi och g3 överskrids, den givna räkneställningen mycket snabbt uppnås i räknaren 9 och därmed indikering avges.

I fig 3 visas det kopplingstekniska utförandet av arrange- manget enligt det i fig 1 visade blockschemat. Härvid har mot varandra svarande elektroniska funktionselement givits överens- stämmande hänvisningsbeteckningar. De i fig 3 med tvärstreck för- sedda-signaltågen É, H, T och E är inverterade gentemot de i fig 2 visade signaltågen c, d, f och e.

Den i fig 3 visade integratorn 2 består på känt sätt av en operationsförstärkare 16, en integrationskondensator 17 som åter- ledning samt ett förkopplat motstånd 18, varvid som elekronisk strömställare en transistor 19 är parallellkopplad med integra- tionskondensatorn 17, vilken transistor under varaktigheten av de från tidsorganet avgivna synkroniseringspulserna kortsluter kondensatorn 17 och därmed urladdar denna.

Tidsorganet 3 består i det i fig 3 visade fallet av tva NPN- -transistorer 20 och 21, vilka på kollektorsidan via motstånd 22 och 23 är anslutna till den positiva driftspänningen +UB och på emittersidan är förbundna med jord. Transistorns 20 kollektor är via ett motstånd 24 förbunden med basen på transistorn 21. lD l5 20 25 30 35 40 ?90.?,Q38~3 l0 Till det tidsorganets ingång bildande basmotständet 25 på transistorn 20 matas som styrspänning den helvågslikriktade nät- växelspänningen Unätz, överlagrad med en liten negativ likspän- ning.lmder de tidsperioder, när negativ styrspänning föreligger vid transistorn 20, dvs med mot en halvperiod svarande tidsinter- valler, uppträder vid transistorns 20 kollektor korta, rektangu- lära synkroniseringspulser..Vid transistorns 21 kollektor före- ligger synkroniseringspulserna i inverterad form till förfogande och matas via basmotståndet 26 för PNP-transistorns 9 bas, vilken dessutom via motståndet 27 står i förbindelse med den negativa driftspänningen -UB. g Som gränsvärdesindikatorer 6 och 14 är i fig 3 operations- förstärkare 28 och 29 med tillhörande kopplingsmotstånd 30, 31 resp 32, 33 anordnade. Operationsförstärkarnas 28 och 29 utgångar är förbundna med varandra via ett diodgaller 34, 35 och via ' ytterligare en diod 36 anslutna till den ena ingången på den som första konjunktivt logikelement 8 tjänande NELLER-grinden.

Såväl räknaren 9 som grindkretsen 5 kräver ej någon närmare förklaring, eftersom de i huvudsak redan ingår i fig 1 och har beskrivits i anslutning till denna figur.

För den i fig l visade seriekopplingen av gränsvärdesindika- torn 15 och den som pulsgenerator 10 tjänande astabila vippan är i fig 3 en speciellt enkel möjlighet till utförande visad med an- vändande av en operationsförstärkare 37. Dennas utgång är för- bunden med anoderna på två dioder 38 och 39, vilkas katoder via motstånd 40 och 41 är anslutna till de båda ingângarna på opera- tionsförstärkaren. Operationsförstärkarens 37 icke-inverterande ingång är vidare via ett motstånd 42 förbunden med den negativa referensspänningen rande ingång via motståndet 43 är ansluten till utgången på in- tegreringsorganet 2. Samtidigt är operationsförstärkarens 37 in- verterande ingång förbunden med jord via en kondensator.

Om utsignalen från integreringsorganet 2 är mindre än den -Uref, blir operationsförstärkarens -Uref, medan operationsförstärkarens inverte- negativa referensspänningen 32 utgång negativ, så att på grund av dioderna 38 och 39 ej någon mot- och medkoppling via motstânden 40 och 41 uppträder. Detta svarar mot det fall att utsignalen från integreringsorganet 2 ligger under gränsvärdet g3.

Om emellertid utsignalen från integreringsorganet 2 blir större än den negativa referensspänningen -Uref, blir operations- 10 15 20 25 7903n fx! f 'l nu rfl'3 ll förstärkarens 37 utgång positiv. över motståndet 41 sker genast en nedkoppling, över motståndet 40 motkoppling, varvid kondensa- torn 44 måste uppladdas. Den icke-inverterande ingången blir i detta fall mera positiv än operationsförstärkarens 37 inverteran- de ingång. Motstånden 42 och 43 är så dimensionerade, att den in- verterande ingången kan bli mer positiv än den icke-inverterande ingången. Om kondensatorn 44 är uppladdad, blir den inverterande ingången mer positiv än den icke-inverterande. Om den i och med uppladdningen av kondensatorn 44 stigande spänningen vid den in- verterande ingången uppnår storleken av spänningen vid den icke- -inverterande ingången, blir operationsförstärkarens 37 utgång negativ, varvid mot- och medkopplingen via dioderna 38 och 39 blir utesluten. Kondensatorn 44 urladdas nu över motståndet 43, varvid den inverterande ingången återigen blir mer negativ än den icke-inverterande ingången. Därmed löper utsignalen från operationsförstärkaren upp på ett positivt spänningsvärde. Vid operationsförstärkarens 37 utgång uppstår således en rektangel- formig spänningssignal, vars frekvens bestäms av dimensionering- en av såväl kondensatorn 44 som motstånden 40 och 43. Denna rela- tivt högfrekventa utsignal matas via en diod 45 till den ovan- nämnda ingången på det konjunktiva logikelementet 8. Om integre- ringsorganets 2 utspänning således överskrider gränsvärdet g3, kommer genom den ovan beskrivna kopplingen under användande av operationsförstärkaren 37 en i förhållande till synkroniserings- pulsernas frekvens högfrekvent signal att inmatas i räknaren 9 och den givna räkneställningen snabbt att uppnås.

Claims (8)

7903tIâ38-3 Û» Patentkrav

1.-Kopplingsanordning för övervakning av kvadraten av ett ett effektivvärde för en periodisk signal medelst ett kvadrerings- organ och ett efter detta inkopplat integreringsorgan, k ä n n e- t e c k n a d av följande särdrag: a) Integreringsorganet (2) är anordnat att genom med en periodlängd av den periodiska signalen åtskilda synkroniserings- pulser från ett tidsorgan (3) âterställas till noll under periodiska_tidsintervaller; b) efter integreringsorganet (2) är en första gränsvärdes- indikator (6) inkopplad, som är anordnad att vid överskridandet av sitt gränsvärde (gl) genom utsignalen från integreringsorganet (2) avge en puls (p1,p2,p3); c) utgången på den första gränsvärdesindikatorn (6) är via ett första konjunktivt logikelement (8) förbunden med räknein- gången på en räknare (9), vilken vid uppnâendet av en på förhand bestämd räknarställning avger en kontinuerlig signal till en här- igenom aktiverbar indikeringsenhet (13) och till det första konjunktiva logikelementet (8); l d) räknarens (9) âterställningsingâng är anordnad att i takt med tidsorganets (3) synkroniseringspulser matas med åter- ställningspulser via en grindkrets (5), vilken blockerar av- givandet av âterställningspulserna, så länge den första gräns- värdesindikatorn (6) avger en puls (p1,p2,p3) inom varje periodiskt tidsintervall, eller när den på förhand bestämda räknarställningen har uppnåtts.

2. Kopplingsanordning enligt krav 1 för periodiska signaler, som uppträder genom fasvinkelstyrning av en växelspänning, k ä n n e t e c k n a d av att tidsorganet (3) är anordnat att avge en synkroniseringspuls för varje nollgenomgâng hos växel- spänningen.

3. Kopplingsanordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att varje puls (pl,p2,p3) från den första gränsvärdesindikatorn (6) kvarstår under tiden för gränsvärdes- överskridandet (g1); att grindkretsen (5) innehåller ett JK- -minnesorgan (4) och ett andra konjunktivt logikelement (11); att tidsorganets (3) synkroniseringspulser uppträder vid synk- ingângen (T) på JK-minnesorganet (4); att den vid det första konjunktiva logikelementets (8) ingång föreliggande signalen från gränsvärdesindikatorn (6) dels via ett inverteringsorgan 16 1 7903032-3 (12) matas till den till JK-minnesorganets (4)âtermfillnh@ssida hörande förberedningsingången (K) och dels matas direkt till den till JK-minnesorganets (4) inställningssida hörande förbered- ningsingången (J), att den till JK-minnesorganets (4) inställ- ningssida hörande utgången (Q) är förbunden med en inverterande ingång och synkingången (T) förbunden med den ytterligare ingång- en på nämnda andra konjunktiva logikelement (11), vars utgång bildar grindkretsens (5) utgång.

4. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att kvadreringsorganets (1) utgång är förbunden med en andra gränsvärdesindikator (14), vars utgång tillsammans med utgången på den första gränsvärdesindikatorn (6) gär till ett disjunktivt logikelement (7), vilket på sin utgångs- sida är förbundet med det första konjunktiva logikelementet (8).

5. , Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att med integreringsorganets (2) ut- gång är en tredje gränsvärdesindikator (15) förbunden, vars gräns- värde (g3) ligger över gränsvärdet (gl) för den första gräns- värdesindikatorn (6), och att vid funktionering hos den tredje gränsvärdesindikatorn (15) en efter denna inkopplad pulsgenerator (10) aktiveras, vars repetetiva utsignaler matas till en ytter- ligare ingång på det första konjunktiva logikelementet (8) samt uppvisar en avsevärt högre frekvens än synkroniseringspulserna.

6. Kopplingsanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c kin a d av att pulsgeneratorn (10) är en astabil vippa.

7. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att som integreringsorgan (2) tjänar en operationsförstärkare (16), vars inverterande ingång och vars utgång överbryggas av en integrationskondensator (17), och att parallellt med denna kondensator (17) en elektronisk strömställa- re (19) är anordnad, vilken sluts genom synkroniseringspulserna från tidsorganet (3).

8. Kopplingsanordning enligt något av kraven 5-7, k ä n n e- t e c k n a d av att seriekopplingen av den tredje gränsvärdes- givaren (15) med pulsgeneratorn (10) är utförd genom en opera- tionsförstärkare (37), vars utgång via en seriekoppling av en diod (38,39) och ettmotstând (40,41) är återförd till båda in- gângarna; vars inverterande ingång via ytterligare ett motstånd (43) är ansluten till integreringsorganets (2) utgång och via en kondensator (44) till jord; och vars icke-inverterande ingång vsnzøzs-3 ni via ett motstånd (42) är förbunden med en negativ referensspän- ning (-Uref), varvid motstânden (42,43) är så dimensionerade, att vid den inverterande ingången efter uppladdningen av konden- satorn (44) en mer positiv spänning föreligger än vid den icke- -inverterande ingången.