SU541129A1 - Цифровой ваттметр - Google Patents

Description

единены с выхода1ми блока управлени , а выходы с шинами сложени  и вычиганн  реверсивного счетчика, кодовые выхХоды реверсивыого счетчика соединены с цифровым отсчет.ны1М устройством, а шина сброса реверсивного счетчика соединена с выходом делител  частоты, другой выход которого соединен с одним из входов блока управлени , входом сброса двоичного умножител , входами квантоваии  преобразователей напр жени  в интервал времени и с установочными входами триггеров.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема -Предлагаемого цифрового ваттметра.

Он имеет два преобразовател  1 и 2 напр жени  в интервал времени, два элемента ИЛИ 3 и 4, два триггера 5 и 6, два ключа

7и 8, двоичный умножитель 9, блок управлени  10, два элемента И 11 и 12, цифровое отсчетиое устройство 13, реверсивный счетчик 14, делитель частоты 15, генератор опорной частоты 16.

Цифровой ваттметр работает следуюшим образом.

Импульсы тактовой частоты в каждом элементарном цикле преобразовани  сбрасывают умио китель 9 и устанавливают триггеры 5, 6 в начальное состо ние, при котором ключи 7,

8закрыты. Эти же импульсы определ ют период преобразовани  Т преобразовател  напр жени  в интервал времени. На счетный вход каждого триггера 5 (6) ноступают через элемент ИЛИ 3 (4) два импульса за элементарный цикл преобразовани : импульс с преобразовател  1 (2) и импульс, смепден-ньш относительно начала цикла преобразовани 

Т

на - . Первый пришедший из этих двух импульсов устанавливает триггер 5 в состо ние, при котором ключ 7 открываетс  и импульсы частоты /о с генератора опорной частоты 16 начинают поступать на вход умножител  9. По следующему имнульсу из этих двух триггер 5 срабатывает и закрывает ключ 7. Ключ 7 открыт в каждом элементарном цикле на врем 

д - L.eL

1- 2 t/o

а ключ 8 на врем 

Т E,(t) Л/ -.

2 2 и„

где Uo - образцовое напр жение.

Тогда на один вход двоичного умножител  поступает

TE(j (i)

N ,.f,

2Uo

импульсов, a на другой вход

f -L.lHf

yVj-iiia/o- о f, /0

импульсов.

Функци  преобразовани  умножител  9 имеет следующий вид:

,-N,,

где 5 - посто нный коэффициент.

Отсюда число импульсов, которое по вл етс  «а выходе двоичного умножител  9 за элементарный цикл преобразовани , равно

N s.L. .

2 f/o ITTo S.Eu{()-Ef (t)K-Eu (t)-Ei (t).

Un

Длительность элементарного цикла преобразовани  Г значительно меньше периода исследуемого сигнала Т, поэтому в течение одного цикла преобразовани  напр жени  EU

(t) и Ei(t} можно полагать неизменными. Тогда при суммировании определенным образом Лэл за врем  Г, определ емое периодом следовани  импульсов с выхода делител  частоты 15, получитс  результат, линейно ов занный с активной мощностью входного сигнала . . Эта операци  осуществл етс  следующим образом.

В каждом элементарном цикле преобразовани  блок управлени  10 в зависимости от

знака произведени  Eu(t)-Ei(t), который определ етс  по расположению импульсов, приход щих с преобразователей 1, 2, относительно импульса с выхода делител  частоты 15, фиксирующего середину этого цикла, подает

разрешающий сигнал на элемент И 11 или элемент И 12. Причем, если Eu(t)Q и Ej(t)Q или Eu(t):O и Ei(t):0, то разрешающий Сигнал подаетс  на элемент И И, а если Eu(t)Q и Ei(tXO или Eu(t):Q и

Ei(t)0, разрешающий сигнал подаетс  на элемент И 12. Таким образом, импульсы с выхода двоичного умножител  9, в зависимости от знака произведени  Eu(t)-Ei(t), поступают или на вход сложени  реверсивного счетчика 14 или на вход вычитани . За врем  Тп, значительно больщее периода входного сигнала Тх, что необходимо дл  минимизации погрешности от некратности Тп периоду Тх, в реверсивном счетчике 14 .будет записано число

Тт

2 8л /С Еи (t}E (t) dt

п

,.Eu(t)E,(t)dt KiP,

55

п

пропорциональное активной мощности Р с коэффициентом пронорциональности К.

Длительность элементарного цикла преобразовани  в устройстве определ етс  минимально допустимым временем преобразовани  преобразовател  1(2), и ее можно сделать на несколько пор дков меньше, чем в известных

устройствах, при одинаховой погрешности ди