SU1465788A1 - Устройство дл измерени среднего значени тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначени  дл  формировани  цифровых сигналов обратной св зи по току в системах автоматического регулировани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  тока и стабильности работы устройства. Интегратор 2 производит непрерывное; интегрирование сигнала, сформированного путем сложени  выходного сигнала датчика 1 тока и компенсируюпщк импульсов, формируемых распределителем 5 из тактовых импульсов, по- ступающих с выхода генератора 4. Пол рность компенсирующего импульса определ етс  знаком сигнала на выходе компаратора 3. Счетчик 14 подсчитывает разность компенсирующих импульсов различной пол рности за временной интервал усреднени , опреде-. л емый таймером 12, По окончании временного интервала усреднени  информаци  переноситс  в регистр 15 импульсами формировател  13. Введение генератора 4 и распределител  5, содержащего элемента И 6, 7, инвертор 8 и триггер 9, позвол ют сформировать компенсирующие импульсы, строго нормированные по длительности и амплитуде . Подключение С-входа триггера 17 через элемент ИЛИ-НЕ 16 и элементы 10, 11 гальванической разв зки к выходам распределител  5 импульсов позвол ет синхронизировать начало и конец интервала усреднени  с тактовой частотой, что способствует повышению точности измерени  и стабильности работы устройства. 1 э.п, ф-лы, 1 ил. i 1сл 4 05 СП 00 00 фаг.1

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, предназначено дл  преобразовани  аналоговых и формировани  цифровых сигналов обрат™ ной св зи по току в системах регулировани  с полупроводниковь&1И преобразовател ми , и может быть использо™ вано в системах автоматизированного электропривода посто нного тока, содержап их полупроводниковые преобразователи , при цифровом и программном микропроцессорном управлении.

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  тока и стабильности работы устройства.

На фиг.1 представлена функциональна  схема .устройства дл  измерени  среднего значени  тока; на фиг,2 - временные диаграммы, по сн ющие ра- боту устройства.

Устройство дл  измерени  среднего тока содержит датчик 1 тока, выход которого соедине.н с первым входом интегратора 2. Выход послед- него соединен с первым входом компаратора 3, второй вход которого соединен с нулевой шиной. Выход генера тора 4 тактовых импульсов соединен с первым входом распределител  5 импульсов, который соединен с первыми входами элементов И 6 и 7 и первым входом элемента НЕ 8. Выход элемента НЕ 8 соединен с С входом триггера 9, D-вход которого  вл етс  вторым входом распределител  5 импульсов Инверсный и пр мой выходы триггера 9 соединены,, соотвествен- но, с вторыми входами элементов И 6 и 7, Выход элемента И 6  вл етс  пер вым выходом распределител  5 импульсов и соединен с вторым входом интегратора 2 и с входом блока 10 гальванической разв зки. Выход элемента И 7  вл етс  вторым выходом распределител  5 импульсов и соединен с третьим входом интегратора 2 и с входом блока 11 гальванической разв зки. Кроме того, устройство содержит таймер 12 и формирователь 13 импульсов, первый выход которого соединен с входом сброса счетчика 14, а второй выход с входом записи регистра 15,

Выходы счетчика 14 соединены с со ответству.ющими входами регистра 15, выход которого  вл етс  выходом устройства,. Вход сложени  счетчика 14 и первьгй вход элемента ИЛИ-НЕ 16

соединены с выходом блока 11 гальванической разв зки. Вход вычитани  счетчика 14 и второй вход элемента ИЛИ-НЕ 16 соединены с выходом блока 10 гальванической разв зки. Выход элемента ИЛИ-НЕ 16 соединен с С-вхо- дом триггера 17, D-вход которого соединен с выходом таймера 12, а выход - с входом формировател  13 импульсов .

На фиг.2 обозначены: а - импульсы на выходе таймера 12; б - сигнал на выходе датчика 1 тока; в - тактовые импульсы генератора 4; г - выходной сигнал интегратора 2; д - выходной сигнал компаратора 3;е - выходной сигнал на пр мом выходе триггера 9; ж, з - импульсы на выходах элементов И 7 и 6 соответственно; и - импульс управлени  записью в регистр 15; к - импульс управлени  обнулением счетчика; л - среднее значение тока на интервале измерени .

Устройство работает следующим образом .

Таймер 12 вьфабатывает импульс с периодом Т, paBHbiiM длительности интервала измерени . Импульс х с выхода таймера 12 поступает на D-вход триггера 17, где синхронизируетс  с тактовыми импульсами, поступающими на.С-вход. При наличии 1 на С-вхо- де триггера 17, что соответствует паузе в последовательности тактовых импульсов, указанный импульс поступает на вход формировател  13 импульсов . На втором выходе последнего формируетс  импульс управлени  записью в регистр 15, по заднему фронту которого на первом выходе формировател  13 импульсов формируетс  импульс управлени  обнулением счетчика 34.

При поступлении импульса на вход записи регистра 15 осуществл етс  запись в регистр текущей информации с выходов счетчика 14 в виде п-разр дного цифрового кода. Записанное значение сохран етс  на выходе регистра в течение последующего интервала измерени . При поступлении импульса на вход сброса счетчики 14 происхО Д ит обнуление последнего и начинаетс  новый интервал измерени  и формировани  цифрового кода.

Интегратор 2 непрерывно интегрирует выходной сигнал датчика 1 тока , поступающий на его первый (не - инвертирующий) вход, на второй и третий входы которого поступают в соответствующие моменты времени, так- товые импульсыо Если выходной сигнал интегратора 2 больше нул , то 1 с выхода компаратора 3 поступает на D-вход триггера 9,, На пр мом выходе триггера 9 - 1, котора  разрешает прохождение текзтцего тактового им- пульса через элемент И 7 на третий (инвертирующий) вход интегратора 2,, на котором задаетс  необходимое значение амплитуды уравновешивающего импульса и осуществл етс  вьсчитание вольтсекундной площадки, соответствующей этому импульсу из текущего значени  интеграг а входного сигнала, т.е. интегрирующее уравновешинание аналогового сигнала импульсными.

Одновременно с этим, текущий тактовый импульс через блок 11 гальванической равз зки поступает на вход сложени  счетчика 14. Если при по-  влении следующего тактового импуль- са И уровень выходного сигнала Н компаратора 3 остаетс  неизменным, то этот импульс через элемент И 7 i поступает на те же входы интеграто- ра 2 и счетчика 14.,

При изменении пол рности выходного сигнала интегратора 2 и, соответственно , уровн  выходного сигнала компаратора 3, означающем, что интеграл импульсного уравновешивающего сигнала превышает по модулю значение интеграла измер емого сигнала, при отсутствии тактового импульса (а, в противном случае, при его исчбзно- вении), что соответствует 1 на С-входе триггера 9, переключаетс  этот триггер и на его инверсном выходе формируетс  сигнал 1, который поступает на второй вход элемента И 6 и тем самым разрешает прохождение данного тактового импульса на второй (неинвертирующий) вход интегратора 2 и через блок 10 гальванической разв зки - на вход вычитани  счетчика 14.

Таким образом, пол рность подключени  импульсов на входы интегратора 2 и направление счета счетчика 14 определ ютс  знаком выходного сиг нала интегратора 2, т.е. знаком ошибки между интегралами сигналов, пропорциональных току и импульсному уравновешивающему сигналу, и каждое

0

5 О

п з «

5

последующее подключение направлено на уменьшение этой ошибки, величина которой не превьшзает цены одного уравновешивающего импульса. Так как вольтсекундна  площадка формируемого импульсного сигнала, представл ющего собой две последовательности импульсов, пропорциональна интегралу тока на интервале измерени , то подсчитыва  разность импульсов, поступающих на входы сложени  и вычитани  счетчика 14 за интервал измерени , определ ют цифровой код, со- отве тствующий среднему значению тока за интервал измерени , который при по влении импульса управлени  записью записываетс  в регистр 15, где хранитс  в течение последующего интервала измерени . При по влении нового импульса на выходе таймера 12, цикл измерени  повтор етс  аналогичным образом.

Ф о рмула изобрет ей и   1 о Устройство дл  измерени  сред- , него значени  тока, содержащее таймер , счетчик., элемент ИЛИ-НЕ, датчик тока, выход которого соединен с первым входом ин тегратора, выход которого соединен с первым входом компаратора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и стабильности работы устройства , в него введены генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, два блока гальванической разв зки, триггер, формирователь импульсов и регистр, выход генератора тактовых импульсов соединен с.первым входом распределител  импульсов, первьй выход которого соединен с вторым входом интегратора и через первый блок гальванической разв зки - с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и с входом сложени  счетчика,, второй выход распределител  импульсов соеди йен с третьим входом интегратора и через второй блок гальванической разв зки - с вторым входом элемента ИЖ- НЕ и с входом вычитани  счетчика выходы счетчика соединены с входами .регистра , выходы которого  вл ютс  выходами устройства, вход сброса счетчика и вход записи регистра подключены к соответствующим выходам формировател  импульсов, вход которого подключен к выходу триггера, D-вход и С-входы которого подключены соответственно к выходам таймера и элемент  ШШ-НЕ, второй вход компаратора подключен к нулевой тине устройства , а выход соединен с вторым входом распределител  импульсов.

2е Устройство по п,1, отличающеес  тем, что распределитель импульсов содержит первый и второй элементы И, элемент НЕ, триггер, D-вход которого  вл етс 

вторым входом распределител  импульсов, С-вход соединен с выходом элемента НЕ,а инверсный и пр мой выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И,выходы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами распределител  импульсов, а вторые входы первого и второго элементов И и вход элемента НЕ  вл ютс  первым входом распределител  импульсов.

Claims (2)

1. Фо рмула изобрет е н и я

   1 о Устройство для измерения сред. него значения тока, содержащее таймер, счетчик., элемент ИЛИ-HE, датчик тока, выход которого соединен с первым входом интегратора, выход которого соединен с первым входом компаратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и стабильности работы устройства, в него введены генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, два блока гальванической развязки, триггер, формирователь импульсов и регистр, выход генератора тактовых импульсов соединен с.первым входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом интегратора и через' первый блок гальванической развязки — с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и с входом сложения счетчика, второй выход распределителя импульсов соеди нен с третьим входом интегратора и через второй блок гальванической развязки - с вторым входом элемента ИЛИНЕ и с входом вычитания счетчика; выходы счетчика соединены с входами регистра, выходы которого являются выходами устройства, вход сброса счетчика и вход записи регистра подключены к соответствующим выходам формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу триггера, D-вход и С-входы которого подключены соответственно к выходам таймера и эле^s 1465788 6 мента ИЛИ-HE, второй вход компарато- , ра подключен к нулевой тине устройства, а выход соединен с вторым входом распределителя импульсов.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределитель импульсов содержит первый и второй элементы И, элемент НЕ, триггер, D-вход которого является вторым входом распределителя импульсов, С-вход соединен с выходом элемента НЕ,а инверсный и прямой выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И,выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами распределителя импульсов, а вторые входы первого и второго элементов И и вход элемента НЕ являются первым входом распределителя импульсов.

   фиг 2