SU788011A1 - Способ регистрации момента компенсации измер емого напр жени переменного тока и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измеритель ной технике и может найти применение в системах телеизмерени , в устройствах автоматического контрол , вычислительной технике. Изобретение касаетс  способа регистрации момента компенсации измер емого напр жени  переменного тока и устройства дл  его осуществлени , которые прекм и сственно предназначены дл  применени  в раз вертывающих пол рно-координатных компенсаторах на диапазон частот при спи ральной или круговой развертках вектора компенсиру5ощего напр жени . Известен способ, заключающийс  в том, что сравнивают (tiasM двух опорных напр жений и сигнала рассогласовани , из последнего образуют канал компенсации по модулю, сдвига  его предварительно по фазе на 90 , образ гот канал компенсации по фазе, си налы с выхода фазочувствите.пьных схем каналов компенсации посредством исполнительных двигателей измер ют пар метры компенсирующего напр жени  до регистрации момента компенсации. В мо У U-, - О и JUa, С и мент компенсации соответственно UK UM Cos -ri, Uv, Sin UK Эти равенства выполн ютс  при UH U , и Ч , к г что  вл етс  моментом компенсации l 1, Известный способ позвол ет работать на одной или несколько фиксированных частотах, что  вл етс  его существенным недостатком. Кроме того, искажение информации о фазе сигнала рассогпасовани  з каждом из каналов приводит к взаимной св зн контуров уравновешивани . Известно устройство регистрации момента компенсации, которое содержит блок эы ет5енк  сигнала рассогласовани  с подк твоченньлчш ко входам источннкал;и измер емого и компенсирующего напр хсениг , выход его через предварительный каскад усилени  подк .точен к входу .первого ограничител , выходом своим подключенного к входу амплитудного детектора. Выход амплитудного детектора через второй усилитель подключен ко входу второго ограничител , выход которого  вл етс  выходом устройства l2. Недостатком известного устройства  вл етс  низкое быстро.цействие при измерении в области низких частот, что объ сн етс  большой посто нной времени фильтра детектора. Недостаток

также заключаетс  в том, что, если в процессе усилени  п:; оизойдет потер  посто нной cocTaijJJHroruefi, амплитуда импульсов на выходе второго ограничител  будет (jenocTOJiHiiofi, что npHBGjjtr;к нарушению нормальной работы устройства .

Известен способ регистрации момер)та компенсации и устройство дл  его осуществлег1ил. Способ заключаетс  в том, что из.ep eмoe напр жение переменного тока сравнивают с компенсирующим напр жением, сформированным из опорного напр жени , зыдел 1от сигнал рассогласовани , усиливают и ограничивают по амплитуде сигнал рассогласовани  и опорное напр жение, фop диpyют из них последовательности импульсов, которые затем сравнивают по Лззе. Фаза сигнала рассогласовани  па первом этапе (область недокомпенсации) измен етс  в пределах +180-, в области же компенсации фаза скачком измен етс  до 90°, а затем Лаза затухает по мере роста компенсирующего .напр жени . Скачок Лазы при переходе из области недокомпенсации в область перекомпенсации используют как сигнал момента компенсации.

Устройство, реализующее этот способ , содержит блок выделени  сигнала рассогласовани  с подключенными к одному входу источником измер емого напр жени , а к другому входу выходом блока формировани  компенсирующего напр ж.ени , усилители, ограи;:чители к формирователи последовательности импульсов, выходы последних подключены к вxoдaJv схемы совпадени , выход которой подключен к Вхчоду блока Формировани  компенсирующего напр жени  .

Недостатком известного способа и устройства дл  его осуь1ествлени   вл етс  то, что сигналы на схему совпадени  подаютс  сформированными в момент переходов напр жени  через нуль в. то врем , как совпадение по фазе происходит на каждом .витке спирали вектора компе 1сируюп1его напр жени  при произвольном значении фазы. Это приводит к тому, что на выходе схемы совпадени  отсутствует сигнал момента компенсации, процесс измерени  повтор етс , удлин   врем  измерени  что отрицательно сказываетс  на работоспособности устройства, реализующего способ, в области низких частот.

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона измер емого напрк путем увеличени  быстродействи  процесса измерени  в области -низких частот.

Цель достигаетс  тем, что в спосо-бе регистрации момента компенсации измер емого напр жени  переменного тока, эaк пQчaюQ eмc  в сравнении измер емого напр жени  одной частоты с комценсирующим напр жением, сЛормипо . ,п 1- т уд е с и г л а v а с с;; : л а с: t) в л i; и   и опорного папрлжени , сЬормировании ;;: них г ос; едова гель;;(.)сти импульсов ocyiuecr; зл ют В1.ем(}11ну1о :1рив :; ;у последo iaтeJ;ьюc ги и;.ч1ул7 соз сиг)а.пс1 ;;ассоглассвашш к последователг ности кмгульсов опорного .:еми, затег. прои:.во7д т в1:-.;читаг:ие частот рсз:.;:ьтирукчцеи серии импульсов и гой nocJieд )вaтe;IЬiiocтI. цм.у;-1ьсгВ опорного наприжсмш  н по сигналу ра:: Ости частот суд т о моме;:Те :о:.пенсс1:,ии .

Uejib изо 3ретеп;   oE::(jcru;4HbciLrrcH также ТОМ; что в уст1;ойс1Ес; д::/; осу;цествлен;:  этого спосоПл, со;:ержл:;;,ее В11|делени г сигц.лла рлссс;г ;асова1 и с K)дкJiЮчe;ны 1И к одному входу- ксточНИКОМ измер С1.югс напр же ;и , а к ipyгому выходом бло:-:;1 -формировани  ком тенсирующего напр жени ;, а к выходу последовательно соединенн; г-:И усилителем-ограничителем и :Т;ор.-.ирователбм последовательности импул1,сов, последовательно соедин с ые второй усилительограничитель и второй J;opMHpvOBaTej:b пОСледовательности импульсов, вход второго усилител -ограничител  соединен с выходом блока формировани  компенсирующего напр жени , введены два формировател  коротких импульсов по перед1 ему фронту, формирователь корот их импульсов по заднему ф зонту, блок вычита}Г1-   частот, блок выделени  тактового импульса, к входа - которого подкл13ч-ены упом нутые формирователи последовательности импульсов через свои введенные фиормироьатели коротких импульсов по переднему фронту, выход его подключо : к первому входу блока вычитани  частот, второй вход которого соединен с выходом второго формировател  последовательности импульсов через введен :ый фор -:ирОвг)тель коротких импульсов по заднему ффонту, а выход блока вычитани  частот подключен к входу блока формировани  комленсиругащего напр жени .

Благодар  указанным особенност м Е-ыпол;;сни  предлагаемого способа и устройства дл  его осуществлени  обеспечиваетс  возможность регистрации м мента компенсации при измерении напр жени  переменного тока в широком частотном диапазоне путем увеличени  быстродействи  процесса в области низких частот.

iia ИНГ. 1 Изображена блок-схема од1Юго из возможных устройств дл  осуществлени  способа; на фиг. 2 представлена векторна  диаграм ма , по сь  ю1ца  предлагаемое изобретение.

Устройство дл  осуц ествлени  предлагаемого способа содержит блок выделени  сигнала рассогласовани  1 с подключенными к одному входу источником измер емого напр жени , а к другe ):y входу вг жодом блока OopN Hpcuaни  К мнеиснрующего напр жени  2, ус лители-органичители сигнала рассогла совани  и опорного напр же1ш  3 и 4 соответственно, формирователи последовательности импульсов сигнала рассогласовани  5 и опорного напр жени  б, выходы их через Формирователи кчз-ротких импульсов по передне:.гу Фронту соответственно 7 и 8 подключены на входы блока выделени  тактового импульса 9, выход которого подкл;сче.ч к одному входу блока вычитани  частот 10, ко второму входу которого подключен выход формировател  б чере формирователь коротких импульсов по заднему фронту 11, выход блока вычитани  частот 10,  вл ющийс  выходом устройства, подключен к одному входу блока формировани  компенсирующего напр жени  2, на второй вход которог подключен источник опорного напр жени . Устройство работает следуюпим образом . , При поступлении измер емого и ком пенсирующего напр жений на выходе бл ка 1 по вл етс  сигнал рассогласовани . Этот сигнал, усиленный и ограни ченный по амплитуде усилителем-ограничителем 3, сформированный в последо вательность импульсов на выходе формировател  5, а затем оформирозаиный в виде коротких импульсов, по пе реднему фронту после формировател  7 подаетс  на один вход блока выделени  тактовых импульсов 9, на второй вход этого блока подаетс  сформированный аналогичным образом сигнал опорного напр жени . Тогда на выходе блока выделени  тактовых и - г:yльcoв 9 будет действовать последовательнос импульсов f(Ux + и )i) в строгом соответствии с тактом опорного напр жени и независимо от момента поступлени  импульсной последовательности сигнал рассогласовани  в пределах периода Т|, котора  подаетс  на один вход блока 10, на другой вход которого по даетс  импульсна  последовательность опорного напр жени , сформированна  по заднему фронту формировател ми б и11. Таким образом, устремл етс  информаци  об амплитуде и Фазе резул тирующего сигнала и остаетс  только информаци  о частоте этого сигнала. Если на входе блока 1 действует толь ко -Uv (и if 0) , на выходе блока 10 пр этом получитс  указывающа  на состо ние перекомпенсации , т. е. на входе блока 2 импуль сов нет. В случае, когда ,- О, на входе блока 9, вследствие и, будем иметь периодическую потерю одного импульса в тактовой последовательности. Частота следоваЭту noTepio улавливает блок 10, в результате ;его на его Piiixojzo имеетс  и.-.пульсна  последОБгте.пьность с частотой следовани  F импуль .-ов, поступающих на вход блока 2 и указывающих на состо ; ;ие недокомпенсацим. Пpeдлaгae Ь e спосоС-ь: регистрации момента сомпс:-:сг;ции измер е. напр жени  г е-реме} ного тока л устройство дл  его осуществлени  могут быть по снены также векторной дгаграммой (, 2) , в основу котор-ой положена смена частоты колебаний вектора результирующего напр жени . Дл  случа  и у f О, и О и (i Uy результирующий вектор Up U| + U совершает колебательное движение относительно вектора их (отсутствие компенсации), В случае, когда и И О , и О, , положение изменитс  и результируютций вектор Up будет совершать колебательное движение относительно вектора U к, (векторна  дкаграг/j.ia не приведена) н наступает состо ние перекомпенсации. Применение спиральной развертки вектора компенсируглдего переменного напр жени  и j S tj требует применени  в качечестве компенсирую-.щегс напр жени , частота которого г( f , . где fy i-S . частота измер еиого напр жени . При этом допустиг.ое значение разности частот F определитс  требуемым быстродействием и точностью уравновешивани . Таким образом, замена иН(|1Ормации о фазе на информацию о частоте измер емого напр жени  устран ет пропуски в регистрации моманта компенсации, что увеличивает быстродействие процесса измерени  и обеспечивает возможность момента комленеации из любой частоты измер емого диапазона. Как показывают результаты испытаний предлагаемого способа в устройстве дл  его осущестзлеки  на макете развертывающего пол рно-координатного компел сатора диапазон частот измер емого напр жени  переменного тока равен 50-20000 Гц. Техническое преимущество предлагае1/ых способа и устройства дл  его осуществлени  заключаетс  в том, что расш21ренный частотный диапазон измер емого сигнала позволит перейти к принципиально новому виду измерени  на переменном токе - в трехмерном пространстве, т. е. измерению амплитуды, -частоты. Фазы кoгvп eнcaционным методом. и обретени  1. Способ регистрации момента компенсации измер емого напр жени  переменно:О тока, заключающийс  в сравнении измер емого напр жени  одной час

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ регистрации момента компенсации измеряемого напряжения переменного тока, заключающийся в сравнении измеряемого напряжения одной час7 тоты с компенсирующим напряжением, сформированным из опорного напряжения другой частоты, выделении сигнала рассогласования, усилении и ограничении по амплитуде сигнала рассогласования и опорного напряжения, формировании из них последовательности импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измеряемого напряжения путем увеличения быстродействия процесса измерения в области низких частот, осуществляют временную привязку последовательности импульсов сигнала рассогласования к последовательности импульсов опорного напряжения, затем производят вычитание частот результирующей серии импульсов и упомянутой последовательности импульсов опорного напряжения и по сигналу разности частот судят о моменте компенсации.
2. 2. Устройство для осуществления способа по π. 1, содержащее блок выделения сигнала рассогласования с подключенными к одному входу источником измеряемого напряжения, а к другому выходом блока формирования компенсирующего напряжения, а к выходу последовательно соединенными усилителем-ограничителем и формирователем последовательности импульсов, последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель и второй формирователь последовательности импульсов, вход второго усилителя-ограничителя соединен с выходом блока формирования компенсирующего напряжения, отличающееся тем, что в него введены два формирователя коротких импульсов по переднему фронту, форми. рователь коротких импульсов по задне·* му фронту, блок вычитания частот и блок выделения тактового импульса, к входам которого подключены упомянутые формирователи последовательности импульсов через свои введенные Формиро·' ватели коротких импульсов по переднему фронту, выход его подключен к первому входу блока вычитания частот, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя после15 довательности импульсов через введенный Формирователь коротких импульсов по заднему- Фронту, а выход блока вычитания частот подключен к входу блока . формирования компенсирующего напря20 жения.