SU779890A1 - Устройство дл раздельного измерени параметров комплексных величин - Google Patents

Description

I Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано дл  раздельного измерени  параметров комплексных величин, например, при измерении па раметров электрических цепей. Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство дл  раз дельного измерени  параметров комплексных величин, содержащее генератор синусоидального напр жени , формирователь импульсов, электронный ключ, нуль-орган, первичный измерительный преобразователь, генератор импульсов образцовой частоты, кольцевбй .. счетчик импульсов, цифровой индикатор и генератор компенсирующе го напр жени  1. Недостаток этого устройства - низкое быстродействие. Цель изобретени  - увеличение быстродействи .. Эта цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее генератор синусоидального напр жени один из выходов которого через формирователь импульсов соединен с пер эым входом первого электронного клю ча, второй вход которого соединен с выходом первого нуль-органа, первый .вход которого соединен с выходом первичного измерительного преобразо-; вател , вход которого соединен со вторым выходом генератора с:инусоидального напр жени , генератор импульсов образцовой частоты, выход которого соединен с третьим входом первого электронндго ключа, выход которого соединен со входом кольцевого счетчика импульсов, первый выход которого соединен с цифровым индикатором,а второй выход - со входом генератора компенсирующего напр жени , выход которого соединен со вторым входом первого нуль-органа, введены второй и третий электронные ключи, второй нуль-орган и блок запоминан  , причем первый, вход второго электронного ключа соединен с выходом первичного измерительного преобразовател , второй вход - со вторым выходом кольцевого счетчика импульсов , а выход - с первым входом блока запоминани , второй вход которого соединен с выходом второго нульоргана , первый вход которого соеди нен с выходом генератора компенсирующего напр жени , а второй вход с выходом блока запоминани , со вторым входом которого соединен первый вход третьего электронного ключа.

второй вход которого соединен с выходом формировател  импульсов, тре , тий вход - с выходом генератора импульсов образцовой частоты, а выход со входом кольцевого счетчика импульсов .

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу .

Устройство содержит генератор 1 синусоидального напр жени , первичный измерительный преобразователь 2 формирователь 3 импульсов, электронные ключи 4,5 и б, генератор 7 импульсов образцовой частоты, кольцевой счетчик 8 импульсов, генератор. 9 компенсирующего напр жени , нульорганы 10 и 11, блок 12 запоминани  и цифровой индикатор 13.

На временных диаграммках (фиг. 2) изображен график процесса компенсации , где о напр жение генератора 1 синусоидального напр жени -, U выходное напр жение первичного измерительного преобразовател  2, содержащее синфазную составл ющую Vc совпадающую по фазе с DO и квадратурную составл ющую линейно нарастающее компенсирующее напр жение с выхода генератора 9 компенсирующего напр жени ; исг - выходное напр жение блока 12 ,запоминани  ,Уф - последовательность коротких импульсов на выходе формировател  3 .импульсов, UH.O.IO последовательност импульсов на выходе нуль-органа 10; -ц.о-)1 последовательность импульсов на выходе нуль-органа 11,Uc, последовательность импульсов на выходе кольцевого счетчика 8 импульсов .

Устройство работает следующим образом .

Напр жение UQ с выхода генератора 1 синусоидального напр жени  подаетс  на входы первичного измерительного преобразовател  2 и формировател  3 дмпульсов. При этом на выходе первичного измерительного преобразовател  2 создаетс  напр жение , U , синфазна  U составл юща  которого содержит информацию об измер емом параметре и подлежит измерению . На выходе формировател  3 импульсов образуетс  последовательность коротких импульсов иф , соответствующих моментам перехода наи .

через нулевое значепр жени  ние.

Первый импульс в момент IQ с выхода фор1 4ировател  3 импульсов открывает электронные ключи 4 и 5. При этом импульсы от генератора 7 импульсов образцовой частоты поступают на кольцевой счетчик 8 импульсов .

Частота следовани  импульсов генератора 7 импульсов образцовой частотц

и емкость кольцевого счетчика 8 импульсов выбираютс  из услови  заполнени  последнего через интервал времени Т|4 I период синусоидального напр жени  UQ .Выходной импульс кольцевого счетчика 8 импульсов в момент t , соответствующий моменту его заполнени , запускает генератор 9 компенсирующего напр жени , возвращает кольцевой счетчик 8 импульсов в исходное состо ние и передним фронтом открывает электронный ключ б, после чего вновь начинаетс  заполнение кольцевого счетчика 8 импульсов импульсами генератора 7 импульсов образцовой частоты. При этом напр жение на выходе блока 12 запоминани  становитс  равным амплитудному значению синфазной составл ющей и с напр жени  и . Задний фронт импульса с выхода кольцевого счетчика 8 импульсов закрывает электронный ключ б. Линейно-нарастающее напр жение U генератора 9 компенсирующего напр жени  сравниваетс  с выходными напр жени ми и первичного измерительного преобразовател  2 и Ujj- блока 12 запоминани  с помощью нуль-органов 10 и 11 соответственно. В моменты tj и t равенства этих напр жений (точка а и а ) нуль-органы 10 и 11 вырабатывают импульсы, которые закрывают электронные ключи 4 и 5. Кроме того, импульс с выхода нульоргана 11, возвращает блок 12 запоминани  в первоначальное, нулевое состо ние. Число импульсов, записанное кольцевым счетчиком 8 импульсов

t. начала развертки до

от момента . I т.

момента t равенства U | и .. (точка а ) будет однозначно определ ть амплитуду синфазной составл ю- щей и с напр жени  и , т.е. измер емый параметр. Однако, вследствие сравнительно большой погрешности запоминани  напр жени  U. блоком 12 запоминани  и изменении напр жени  . за врем  развертки компенсаци , т.е. равенство Ujj-a/i .наступит несколько- раньше (точка а). Тогда реальное число импульсов, записанное кольцевым счетчиком 8 импульсов от момента t до момента t -5 определ ет рассогласование , возникшее после первого цикла компенсации.

Второй импульс последовательности и (| с выхода формировател  3 импульсов в момент t снова открывает электронные ключи 4 и 5, через которые импульсы от генератора 7

импульсов образцовой частоты поступают на кольцевой счетчик 8 импульсов . На выходе последнего в момент tj по витс  импульс, соответствующий полному заполнению кольцевого

счетчика 8 импульсов. Как и в первом

цикле, этот импульс запускает генера гор 9 компенсирующего напр жени , возвращает кольцевой счетчик 8 импульсов в исходное состо ние и передним фронтом открывает электронный ключ 6, после чего вновь начинаетс  заполнение кольцевого счетчика 8 импульсов импульсс1ми генератора 7 импульсов образцовой частотны. Задний фронт импульса с выхода кольцевого счетчика 8 импульсов, закрывает электронный ключ б. Очевидно, во втором цикле компенсации момент начала развертки ty сдвинут относительно момента t-, влево на величину рассогласовани , возникшего после первого цикла компенсации (интервал равен интервалу . При равенстве линейно-нарастающего напр жени  и кг напр жени ми fyt U в момент t и tg вторые импульсы с выходов нуль-органой 10 и 11 закрывают электронные ключи 4 и 5. Однако в этом случае вначале по витс  импульс с выхода нуль-органа.11 (момент t) , который закроет электронный ключ 5, а потом - импульс-с нульоргана 10 (момент t .который закроет электронный ключ 4, и тем самым прекратит прохождение импульсов генератора 7 импульсов образцовой частоты .на кольцевой счетчик 8 импульсов. Смена первоочередности импульсов с выхода нуль-органов 10 и 11 во втором цикле по сравнению с первым стала возможной благодар  тому, что на блоке 12 запоминани  образовалось меньшее по величине напр жение и Г-, ,j , чем напр жение Ujj . Также как и в первом цикле второй импульс с выхода нуль-органа 11 возвращает блок 12 запоминани  в первоначальное , нулевое состо ние. - В третьем цикле компенсации момент -Ь начала развертки напр жени  и к.,у окажетс  сдвинутым относительно момента t на интер;вал времени, равный сумМе пер ,вого (интервал ) и второ го (интервал tTtg) рассогласований

Процесс уравновешивани  продолжаетс  до тех пор, пока равенство напр жени  и и компенсирующего напр жени  и не будет наступать точно в момент перехода через нулевое значение квадратурной составл ющей и ц . Тогда врем  t f, от начала развертки компенсирующего напр жени  до момента компенсации с напр жением и с выхода первичного измерительного преобразовател  2 будет пр мо пропорциональн9 амплитуде синфазной составл ющей 0 , т.е. измер емому параметру.

В частном случае (фиг.2) процесс уравновешивани  заканчиваетс  за

три цикла компенсации. Очевидно, в четвертом и последующих циклах число импульсов, фиксируемое кольцевым счетчиком 8 импульсов в моменты наступлени  компенсации и пропорциональное времени ty, , не будет измен тьс . Периодическое воспроизведение этого числа цифровым индикатором 13 позволит получить отсчет измер емой величины.

10

Claims (1)

1.Авторское свидетельство СССР 521522, кл. G 01 R 17/06, от 18.03.75.