SU1160320A1 - Device for measuring current - Google Patents

Device for measuring current Download PDF

Info

Publication number
SU1160320A1
SU1160320A1 SU833617191A SU3617191A SU1160320A1 SU 1160320 A1 SU1160320 A1 SU 1160320A1 SU 833617191 A SU833617191 A SU 833617191A SU 3617191 A SU3617191 A SU 3617191A SU 1160320 A1 SU1160320 A1 SU 1160320A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pulse
output
voltage
inputs
generator
Prior art date
Application number
SU833617191A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Tatyana A Glazenko
Aleksandr I Ignatchenko
Aleksandr N Piskarev
Original Assignee
Le I Tochnoj Mekhaniki Optiki
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 Le I Tochnoj Mekhaniki Optiki filed Critical Le I Tochnoj Mekhaniki Optiki
Priority to SU833617191A priority Critical patent/SU1160320A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1160320A1 publication Critical patent/SU1160320A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено, для преобразования и формирования аналоговых сигналов обратной связи по току в системах регулирования с полупроводниковыми преобразователями, осуществляющими гальваническую развязку между силовыми цепями полупроводникового преобразователя и цепями управления и регулированияThe invention relates to electrical engineering and is intended to convert and generate analog current feedback signals in control systems with semiconductor converters, carrying out galvanic isolation between the power circuits of the semiconductor converter and control and regulation circuits

Целью изобретения является повышение точности измерения.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для измерения тока; на фиг. 2 - временная диа-|5 грамма работы устройства.FIG. 1 shows a functional diagram of a device for measuring current; in fig. 2 - temporary dia- | 5 grams of the device.

Устройство содержит измерительный шунт 1, включенный в цепь измеряемого тока последовательно с якорной обмоткой электродвигателя, два вывода шунта 1 подключены к двум входам блока 2 интегрирования с памятью, выход которого подключен к первым входам компараторов 3 и 4 широтно-импульсного модулятора 5, вторые входы компараторов 3 и 4 объединены й подключены к выходу генератора 6 пилообразного напряжения, вход которого соединен с первым выходом первого формирователя импульсов и с входом управления памятью блока 2 интегрирования с памятью, вход управления обнулением которого соединен с вторым выходом первого формирователя 7 импульсов, вход которого через блок 8 гальванической развязки подключен к выходу генератора 9 опорной частоты и входу второго формирователя 10 импульсов, первый выход которого соединен с входом управления память» второго блока 11 интегрирования с памятью, а второй выход подключен к входу управления обнулением второго блока 11 интегратора с памятью, выход первого компаратора 3 через блок 12 гальванической развязки подключен к первому входу второго блока 11 интегрирования с памятью, втдрой вход которого через третий блок 13 гальванической развязки соединен с выходом второго компаратора 4.The device contains a measuring shunt 1 connected in the circuit of the measured current in series with the armature winding of the electric motor, two terminals of the shunt 1 are connected to two inputs of the memory integrator 2, the output of which is connected to the first inputs of the comparators 3 and 4 of the pulse width modulator 5, the second inputs of the comparators 3 and 4 combined nd connected to the output of the generator 6 sawtooth voltage, the input of which is connected to the first output of the first pulse shaper and to the memory control input of the memory integrator 2, the input the zeroing control of which is connected to the second output of the first pulse shaper 7, the input of which is connected to the output of the reference frequency generator 9 and the input of the second pulse shaper 10 of the pulse generator 9, the first output of which is connected to the memory control input of the second memory 11, and through the galvanic isolation unit 8, and the second output is connected to the control input reset of the second block 11 of the integrator with memory, the output of the first comparator 3 through the block 12 galvanic decoupling is connected to the first input of the second block 11 integ Memory with memory, the input of which through the third block 13 galvanic isolation is connected to the output of the second comparator 4.

10ten

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

На временной диаграмме (фиг. 2) использованы следующие обозначения: 14 - импульсы на выходе генератора опорной частоты; 15 - импульс формирующийся на первых выходах блоков формирователей 7 и 10 импульсов;On the timing diagram (Fig. 2) the following notation is used: 14 - pulses at the output of the reference frequency generator; 15 - the pulse formed at the first outputs of the blocks of the formers 7 and 10 pulses;

5555

1160320 . 21160320. 2

16 - импульс формирующийся на.вторых блоков формирователей 7 и 10 импульсов; 17- импульс напряжения прикладываемого к якорю электродвигателя;16 - the impulse formed on the second blocks of the formers 7 and 10 pulses; 17- voltage pulse applied to the armature of the electric motor;

18 - форма импульса на выводах шунта Т; 19 - форма напряжения на выходе интегратора блока 2; 20 - выход генератора 6 пилообразного напряжения;18 - pulse shape at the terminals of the shunt T; 19 - the form of voltage at the output of the integrator unit 2; 20 - output generator 6 sawtooth;

21 - выход компаратора 3; 22 - выход интегратора блока 11·, 23 - выход блока 11.21 - the output of the comparator 3; 22 - the output of the integrator unit 11 ·, 23 - the output unit 11.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор импульсов вырабатывает |Прямоугольные импульсы 16 с периодом следования Т, которые синхронизируют' работу предлагаемого устройства, а также синхронизируют генератор 6 пилообразного напряжения широтно-импульсного модулятора 5, входя щего в состав системы регулирования электропривода (не показан). Импульсы 14 с выхода генератора' 9 поступают на вход формирователя 10 коротких импульсов и через блок 8 гальванической развязки - на вход формирователя 7 коротких импульсов.The pulse generator produces | Rectangular pulses 16 with a repetition period T, which synchronizes the operation of the proposed device, and also synchronizes the generator 6 of the sawtooth voltage of the pulse-width modulator 5, which is part of the drive control system (not shown). The pulses 14 from the output of the generator 9 are fed to the input of the shaper 10 short pulses and through the block 8 galvanic isolation - to the input of the shaper 7 short pulses.

На первом выходе первого формирователя 7 и на первом выходе второго формирователя 10 формируются короткие импульсы 15 одинаковой длительности с периодом Т в моменты времени, соответствующие передним фрогтам импульсов 14 генератора 9.At the first output of the first driver 7 and at the first output of the second driver 10, short pulses 15 of the same duration are formed with a period T at time points corresponding to the front pulses 14 of the generator 9.

На вторых выходах'формирователей 7 и . 10 формируются короткие импульсы 16 одинаковой длительности в моменты времени, соответствующие спаду импульсов.At the second outputs of the formers 7 and. 10, short pulses 16 of the same duration are formed at the time points corresponding to the pulse decay.

В моменты поступления импульсов 15 на блоки 2 и 11 происходит подключение запоминающих конденсаторов к выходам интеграторов с помощью аналоговых транзисторных ключей, входящих в состав блоков. После окончания импульсов 15 ключи размыкаются и на запоминающих конденсаторах до конца периода Т сохраняется записанная информация . Импульсы 15 поступают также на вход генератора 6 пилообразного напряжения. Импульсы 16 после окончания процесса записи "замыкают" ключи обнуления интегрирующих емкостей в блоках 2 и 11, в результате чего напряжение на выходах интеграторов . становится равным нулю. Под действием синхроимпульсов 15 генератор 6 вырабатывает пилообразное напряжениеAt the moments of receipt of pulses 15 to blocks 2 and 11, storage capacitors are connected to the integrator outputs using analog transistor switches included in the blocks. After the end of the pulses 15, the keys are opened and the recorded information is stored on the storage capacitors until the end of the period T. The pulses 15 are also fed to the input of the generator 6 sawtooth voltage. The pulses 16 after the end of the recording process "close" the zeroing keys of the integrating capacitors in blocks 2 and 11, resulting in a voltage at the outputs of the integrators. becomes zero. Under the action of clock pulses 15, the generator 6 produces a sawtooth voltage

1160320 41160320 4

с периодом Т синхронно и синфазно сwith period T synchronously and in phase with

генератором пилообразного напряжения,sawtooth generator,

входящего в состав системы регулирования электропривода.part of the drive control system.

Синхронная и синфазная работа 5Synchronous and common mode operation 5

генераторов пилообразного напряжения обеспечивает режим без биений, который может возникнуть в системе регулирования. Форма напряжений, вырабатываемых генераторами пилообразных 1.0Sawtooth generators provide a no-beat mode that may occur in the control system. The form of stresses produced by sawtooth generators 1.0

напряжений, может быть любой и определяется конструкцией генераторов.voltage can be any and determined by the design of the generators.

Для определенности на фиг. 2 изображены временные диаграммы 20 напряжения и генератора 6, соответствующие 15 одностороннему нарастающему напряжению пилообразной формы.To be specific, in FIG. 2 shows timing diagrams of voltage 20 and generator 6, corresponding to 15 one-sided rising sawtooth voltage.

Начиная с момента времени έο к якорю электродвигателя прикладывается импульен'ое напряжение 17. Период 20 следования импульсов напряжения 17 равен Т, а их длительность задает*ся широтно-импульсным модулятором, входящим в состав системы регулирования электропривода. Под действием 25 импульсов 17 в якорной обмотке двигателя возникает пульсирующий токStarting from the time έο, a pulse voltage 17 is applied to the motor armature. Period 20 of voltage pulse 17 is equal to T, and their duration is set by a pulse-width modulator, which is part of the drive control system. Under the action of 25 pulses 17, a pulsating current occurs in the armature winding of the motor

18. Протекая через последовательно соединенные якорную обмотку и резистивный измерительный шунт 1, ток18. Flowing through the series-connected armature winding and resistive measuring shunt 1, current

18 создает на шунте 1 падение напряжения, которое поступает на входы блока 2 интегрирования и памяти. С момента времени Ъо , спустя 1-2 мкс? 18 creates on the shunt 1 a voltage drop, which is fed to the inputs of block 2 of integration and memory. From the moment of time, after 1-2 microseconds ?

' необходимых для переписи информации и обнуления интеграторов в блоках 2 и 11, на выходе интегратора блока''necessary for the census of information and resetting of integrators in blocks 2 and 11, at the output of the block integrator'

2 появляется напряжение 19, соответствующее интегралу тока, протекающему , через шунт 1. К концу периода Т в момент времени на выходе интегратора блока 2 будет напряжение ’2, voltage 19 appears, corresponding to the current integral flowing through shunt 1. By the end of period T at the time point, the output of the integrator of unit 2 will be voltage ’

19, соответствующее среднему за период Т значению тока, протекающего через шунт 1.19, corresponding to the average for the period T value of the current flowing through the shunt 1.

- В момент времени 0 импульс последовательности 15, "замыкая" аналоговый ключ, подключает к выходу ин- тегратора запоминающую емкость. После окончания действия импульса 15 50- At time 0, a pulse of sequence 15, “closing” an analog key, connects the storage capacity to the output of the integrator. After the end of the pulse 15 50

на запоминающей емкости и на выходе блока 2 сохраняется напряжение 20 (цинг )> соответствующее среднемуa voltage of 20 ( q ing) is kept on the storage capacity and on the output of block 2> corresponding to the average

- значению тока электродвигателя за- the value of the motor current for

период Т. Импульс 16 последовательное- 55 ти производит "обнуление" интеграторов блоков 2 и 1 1 .после чего процесс интегрирования повторяется. Напряжение с выхода на запоминающей емкости блока 2 подается на входы компараторов 3 и 4. На другие входы компараторов 3 и 4 поступает пилообразное напряжение игпн с выхода генератора 6. При полярности напряжения (фиг. 2) на выходе блока 2 "работает" компаратор 3 (при этом на выходе компаратора 4 напряжение равно нулю). При противоположной полярности напряжения на выходе блока 2 и соответственно другом напряжении тока, протекающего через шунт 1, "работает" компаратор 4.period T. The impulse 16 of the 55-ti produces "zeroing" of the integrators of blocks 2 and 1 1. After that the integration process is repeated. The voltage from the output to the storage capacity of unit 2 is fed to the inputs of comparators 3 and 4. The other inputs of comparators 3 and 4 receive a sawtooth voltage and gpn from the output of generator 6. When the voltage is polarized (Fig. 2), the output of unit 2 is “comparator 3 (at the same time at the output of the comparator 4, the voltage is zero). When the opposite polarity of the voltage at the output of block 2 and, accordingly, the other voltage of the current flowing through shunt 1, the comparator 4 “works”.

На выходе компаратора 3 напряжение равно нулю. С момента времени на вход компаратора 3 поступает напряжение с выхода блока 2 Нинг, превышающее пилообразное напряжение генератора 6 (диаграмма 20). На вькоде компаратора 3 появляется импульс 21, длительность которого определяется моментом - равенства напряжения генератора 6 и напряжения блока 2. Длительность импульсов 21 пропорциональна среднему значению тока двигателя за период Т. Импульс с выхода компаратора 3 через блок 6 гальванической развязки посту пает на первый вход блока 11 интегрирования и памяти, на другой вход которого с выхода блока 13 галь ванической развязки поступает нулевое напряжение.At the output of the comparator 3, the voltage is zero. From the point in time to the input of the comparator 3, the voltage from the output of the 2 N ing block exceeds the sawtooth voltage of the generator 6 (diagram 20). In the code of the comparator 3, a pulse 21 appears, the duration of which is determined by the moment — the voltage of the generator 6 and the voltage of unit 2 are equal. The duration of the pulses 21 is proportional to the average value of the motor current over a period T. 11 integration and memory, to the other input of which from the output of block 13 of the galvanic decoupling receives a zero voltage.

Выходные импульсы оптронов в блоках 12 и 13 гальванической развязки стабилизированы по напряжению с помощью известных методов. Начиная с момента времени 0 (после перезаписи информации и обнуления интегратора) происходит процесс интегрирования в блоке 11. Импульсы с вькода блока 12 поступают на неинвертирующий вход операционного усилителя блока 11, работающего в режиме интегратора. Так как выходное напряжение импульсов, поступающих с выходов блока 12 и 13, стабилизировано, то напряжение 22 на вькоде интегратора блока 11 зависит только от длительности импульсов, поступающих на входы интегратора.The output pulses of optocouplers in blocks 12 and 13 of galvanic isolation are voltage stabilized using known methods. Starting from time point 0 (after rewriting information and resetting the integrator), the integration process in block 11 takes place. Pulses from the code of block 12 are sent to the non-inverting input of an operational amplifier of block 11 operating in integrator mode. Since the output voltage of the pulses coming from the outputs of block 12 and 13 is stabilized, the voltage 22 on the code of the integrator of block 11 depends only on the duration of the pulses fed to the inputs of the integrator.

При работе блока 10 импульсы с его вькода поступают на инвертирующий вход операционного усилителя - интегратора блока 11 и полярность напряжения на выходе интегратора - отрицательная. В моментWhen the unit 10 is operating, the pulses from its input are fed to the inverting input of the operational amplifier - the integrator of the unit 11 and the polarity of the voltage at the integrator's output is negative. In the moment

4four

5five

времени импульс 21 заканчивается и на выходе интегратора блока 11 на-у ходится напряжение 22, пропорциональное среднему значению тока двигателя за период Т.time, pulse 21 ends and at the output of the integrator of block 11, voltage 22 is proportional to the average value of the motor current over a period T.

8 момент времени на вход управления памятью блока 11 поступает импульс 15 последовательности и происходит "запоминание1* информации8 time point to the memory control input of block 11 a pulse 15 of the sequence arrives and " 1 * information is memorized

1160320 <1160320 <

с выхода интегратора на запоминающей емкости. Напряжение 23 на запоминающей емкости сохраняется неизменным в течение периода Т и поступа5 ет на выходную шину устройства. По окончании импульса на вход управления обнулением интегратора блока 11 поступает импульс 16, "обнуляющий" интегратор, после чего процесс инте-, грирования повторяется.from the integrator output to the storage capacity. Voltage 23 on the storage capacity remains unchanged during the period T and enters the output bus of the device. At the end of the pulse, an impulse 16, "zeroing out" the integrator, is received at the input of the resetting control of the integrator of the block 11, after which the integration process is repeated.

00

11603201160320

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА, содержащее,шунт, генератор эталонной частоты, блок гальванической развязки, широтно-импульсный модулятор, состоящий из генератора пилообразного напряжения, двух компараторов и двух блоков гальванической развязки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два блока интегрирования с памятью и два формирователя импульсов, причем вход первого формирователя импульсов.через блок гальванической развязки, а вход второго формирователя непосредственно подключены к выходу генератора эталонной частоты, первые выходы первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к первым входам управления первого и второго блоков интегрирования с памятью, вторые выхода первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к вторым входам управления первого и второго блоков интегрирования с памятью, выводы шунта подключены соответственно к двум входам первого блока интегрирования с памятыо} выход которого соединен с первыми входами .первого и второго компараторов, выходы каждого из которых подключены соответственно через первый и второй блоки гальванической развязки широтно-импульсного модулятора к первому и второму входам также соответственно второго, блока интегрирования с памятью, первый выход первого формирователя импульсов соединен через генератор пило образного напряжения с вторыми входами первого и второго компараторов...MEASURING DEVICE, containing shunt, reference frequency generator, galvanic isolation unit, pulse-width modulator, consisting of a sawtooth voltage generator, two comparators and two galvanic isolation units, characterized in that, in order to improve accuracy, two an integration unit with memory and two pulse shapers, the input of the first pulse shaper. through a galvanic isolation unit, and the input of the second driver is directly connected to the generator output of the standard frequency, the first outputs of the first and second pulse drivers are connected respectively to the first control inputs of the first and second memory integrators, the second outputs of the first and second pulse drivers are connected respectively to the second control inputs of the first and second memory integrators, shunt terminals connected to the two inputs of the first block integration with pamyatyo} whose output is connected to the first inputs .First and second comparators, the outputs of each of which is connected us respectively through the first and second blocks galvanic decoupling pulse width modulator to the first and second inputs respectively and a second, integration with memory block, the first output of the first pulse shaper is connected via a generator lumber shaped voltage with the second inputs of the first and second comparators ... $Ц 1160320$ Ц 1160320 >>
SU833617191A 1983-07-08 1983-07-08 Device for measuring current SU1160320A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833617191A SU1160320A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Device for measuring current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833617191A SU1160320A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Device for measuring current

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1160320A1 true SU1160320A1 (en) 1985-06-07

Family

ID=21072750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833617191A SU1160320A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Device for measuring current

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1160320A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1160320A1 (en) Device for measuring current
SU1480076A1 (en) Dc electric drive
SU558387A1 (en) Pulse Length Converter
SU1088113A1 (en) Phase-shift-to-time interval converter
US4266147A (en) Circuit arrangement for forming a speed-proportional output voltage from a speed-proportional pulse sequence
SU479045A1 (en) Device to convert measured current
SU1543268A1 (en) Pressure relay
SU1091334A1 (en) Voltage-to-time interval converter
SU1239533A1 (en) Device for measuring torque
SU1750025A1 (en) Controlled pulser
SU1364999A1 (en) Device for measuring parameters of sub x c sub x two-terminal networks incorporated in tri-pole closed electric circuit
SU1465963A1 (en) Device for shaping pulses
RU1798905C (en) Pulse-width converter digital tracing electric drive
SU1582321A1 (en) Current control device
SU924601A1 (en) Low-frequency digital frequency meter
SU822346A1 (en) Analogue-digital converter
SU1396078A1 (en) Converter of mean rectified value of electric signals
SU1522407A1 (en) Voltage-to-frequency converter
SU1529456A1 (en) Voltage-to-time converter
SU1072207A1 (en) Dc voltage converter
SU1758630A1 (en) Digital meter of ratio of two time periods
SU1403348A1 (en) Generator of linearly varying voltage
SU1019413A1 (en) Multi-phase pulse stabilizer
SU612403A1 (en) Pulse-width modulator
SU1422176A1 (en) Phase differential to d.c. voltage converter