SU789846A1 - Устройство дл измерени мощности, выдел ющейс на нелинейном элементе электрической цепи - Google Patents

Description

вого счетчика, информационный вход дискретного переключател -подключен к выходу трансформатора тока, управл ющие входы - к выходам кольцевого счетчика, а выход через промежуточный усилитель - ко входу усилител  вертикально отклон ющих пластин осциллографа , входы цифро-аналогового преобразовател  соединены с выходами кольцевого счетчика,- а выход с одним из входов блока сравнени , другой вход которого подключен к выходу делител  напр жени , а выход через формирователь импульсов к модул торному входу осциллографа. На чертеже представлена функциональна  схема предложенного устройства дл  измерени  мощности, выдел щейс  на нелинейном элементе электрической цепи.

Устройство состоит из делител  1 напр жени , трансформатора 2 тока генератора 3 импульсов, кольцевого счетчика 4, дискретного переключател  5, цифро-аналогового преобразовател  6, блока 7 сравнени , формировател  8 импульсов, промежуточного усилител  9 посто нного тока и осцилографа 10. На схеме показан также нелинейный элемент 11, подключенный через нагрузку 12 к шинам 13 и 14 питани .

Устройство работает следующим образом.I

Измерени  производ тс  при периодических включени х и выключени х нелинейного элемента 11. При включении нелинейного элемента 11 через первичную обмотку трансформатора 2 тока начинает протекать ток. Вследствие этого на выходе дискретного переключател  5 возникает напр жение , которое через промежуточный услитель 9 поступает на вход усилител вертикально отклон ющих пластин осциллографа 10. Коэффициент передачи переключател  5 определ етс  двоичным кодом на выходе кольцевого счетчика 4.

Развертка по горизонтальной (временной ) оси осциллографа 10, синхронизируетс  от цепи делител  1 напр жени , либо.от трансформатора 2 ток При отсутствии сигнала на выходе формировател  8 траектори  электронного луча на экране осциллографа . 10 не должна наблюдатьс . В тот момент , когда величина напр жени  с выхода цифро-аналогового преобразовател  б становитс  равной величине напр жени  с выхода делител  1 напр жени , срабатывает блок 7 сравнени , который своим выходным перепад напр жени  воздействует на формирователь 8 импульсов.

Формирователь 8 импульсов ф мирует одиночный короткий импульс и на экране осциллографа 10 высвечиваетс  точка. По

горизонта.чи коо.)дината точки соответствует времени от начала развертки луча до момента срабатывани  блока 7 сравнени .

Вертикальна  координата высвеченной точки отображает мгновенное значение измер емой мощности. Дл  этого выразим величину напр жени  на выходе усилител  9 через коэффициенты передачи и предьщущих функциональных узлов. Допустим, что кольцевой счетчик 4 имеет п + 1 выходов (Q , . . . .Qn), причем каждый выход счетчика управл ет коэффициентом передачи переключател  5 со своим весовым коэффициентом (2...2). Тогда напр жение Ugjj),. на выходе усилител  9 будет

Upbix К с,- К 5- К 2 (1 ) где 1х - ток в цепи нелинейного э.лемента 11; К - коэффицие}1т передачи усилител  9-, Kg - коэффициент передачи (преобразовани  тока в напр жение) дискретного переключател  5; К 2. - коэффициент трансформации трансформатора 2 тока. Коэффициент К,- можно записать в виде

К,. (( + . . .). (2) где 1 может принимать значение либо О, либо 1.

Подставл   (2) в (1), получим

ивых-4 4(%2°...,): (Э В момент срабатывании блока 7 сравнени  напр жение на выходе делител  1 равно напр жению, снимаемому с выхода цифро-аналогоио1 о преобразовател  6, т.е.

UK K U6где и - налр жение на нелинейном

элементе 11; К,| - коэффициент передачи делител  1; U ( - напр жение на выходе цифро-аналогового преобразовател  6 .

Поскольку выходное напр жение цифро-аналогового преобразовател  6  вл етс  величиной, пр мопропсрциональной коду на его входах, т.е. коду на выходах счетчика 4, то можно записать

.- f где К{, - коэффициент передачи цифроаналогового преобразовател  6«(пропорциональности между напр жением на выходе преобразовател  и кодом на его входе).

Определ   из сумму, заключенную в скобки, и подставл   найденное значение в (3), получим

к

или

ВЫх 9 .77

ь

где К Kg-Kj-K - - ко:.ффиии(мгг пропорциональности .

Таким образом, вертикальна  координата высвечена на экране осциллографа 10, точки оказываютс  пр мопропорциональными мгновенному значению мощности, выдел ющейс  на нелинейном элементе 11.

После того, как с выхода генератора 3 импульсов придет следующий импульс, код на выходе кольцевого счетчика 4 изменитс  и, следовательно , изменитс  коэффициент передачи переключател  5, а также напр жение на выходе цифро-аналогового преобразовател  6. Сравнение напр жений произойдет в другой момент времени и на экране осциллографа 10 будет высвечена друга  точка, соответствующа  новому значению измер емой мощности. При помощи последовательности импульсов с выхода генератора 3 восстанавливаетс  вс  крива  мгновенной мощности, выдел ющейс  на нелинейном элементе 11. Работа генератора 3 импульсов может быть зафиксирована , как уже отмечалось, от фронта импульса тока со вторичной обмотки трансформатора 2 тока либо от фронта напр жени , снимаемого с делител  1 напр жени . Кроме того, синхронизаци  можетбыть осуществлена с выхода формировател  В импульсов.

В предложенном устройстве вс  крива  мгновенной мощности восстанавливаетс  по ее значени м в отдельные моменты времени, причем каждое значение измер етс  за один период работы нелинейногО элемента 11. Скорость измерени  ограничиваетс  лишь временем срабатывани  блока 7 сравнени  и полосой пропускани  трансформатора 2 тока. Благодар  дискретному изменению коэффициента передачи по току достигаетс  высока  точность измерени  в широком диапазоне изменени  гоков.

Claims (2)

1.Смолов В. Б. Лна.поговые вычислительные машины. М., Высшл  школа,

5 1972, с. 317-319.

2.Бунаков В.Л. и др. Исследование динамических потерь в силовых переключающих схемах. В сб.: Труды Московского энергетического инсти- тута.-Электромеханические преобра0 зователи в аппаратах и системах управлени , вып, 339, 5., 3977,

с. 22-27.

10

Г