SU805188A1 - Измеритель пульсаций посто нного нап-Р жЕНи - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  на этапах проектировани , производства, и эксплуатации вторичных источников посто нного напр жени .

Известен измеритель пульсаций посто нного напр жени , содержащий калибровочный: делитель напр жени , выход которого через один из контактов многополосного переключател , разделительный конденсатор н усилитель подключен к первому входу блока сравнени , источник питани , выход которого через другой контакт переключател  св зан с усилителем и другим входом блока сравнени , измерительный прибор, вход которого через третий и четверт1й контакты переключател  соединен с выходами делител  напр жени  и блока сравнени  l .

Недостатком устройства  вл етс  наличие методических погрешностей при измерении пульсаций несииусоидальной формы, а также вследствие того, что калибровка и измерение осуществл ютс  в разные интервалы времени. Данному устройству свойственны также слйба  помехозащищенность от импульсных постороннихвоздействий и сложность автоматизации процесса измерений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  измеритель пульсаций посто нного напр жени , содержащий блок управлени , выходы которого соединены с управл ющими входами

O логических элементов И и трех блоков переноса кода, блок определени  среднего значени  параметра, выход которого подключен к информационному входу первого блока пе5 реноса кода, йелитель кодов, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков переноса кода , первый счетчик, выход которого подключен к информационному входу второго блока переноса кода, второй

0 счетчик, формирователь импульсов, пересчетный блок, источник образцового напр жени  .

Недостаток этого устройства св 5 зан с наличием методической напр женности ,, обусловленной тем, что коэффициент пульсаций определ етс  по амплитуде первой га рмоники, а .не по максимальному отклонению пе ременной составл ющей от среднего

0

значени  исследуемого сигнала. Кроме того, устройство не позвол ет контролировать пульсации, имеющие

импульсный характер.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей измерительного устройства . .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измеритель пульсаций посто нного напр жени , содержащий блок управлени , выходы которого содинены с управл ющими входами двух

логических элементов И и трех блоко переноса кода, блок определений среднего значени  параметра, выход которого подключен к информационном входу первого блока переноса кода, делитель кодов, входы которого соеднены .свыходами и второго блков переноса кода, первый счетчик, выход которого подключен к информационному входу второго блока перено кода, второй счетчик, формирователь импульсов, пересчетный блок, источник образцового напр жени , введены два ограничител  напр жени , блок вычитани  напр жений, преобразов-атель код-напр жение, усилитель, логический элемент ИЛИ и дополнительный формирователь импульсов, причем первые входы ограничителей напр жени  соединены со входом устройства и с выходом преобразовател  код-на .пр жение, а выходы через формирователи импульсов и логические элементы И - со входами логического элемента ИЛИ, вход блока управлени  через пересчетный блок подключен к выходу логического элемента ИЛИ, а один из выходов - к управл ющему входу второго счетчика, информационный вход которого соединен с выходом пересчетного блока, входы преобразовател  код-напр жение подключены к выходам источника образцового напр жени  и второго счетчика , а.выход - ко вторым входам ограничителей напр жени  и к одному из входов блока вычитани  напр жений , другой вход блока вычитани  напр жений соединен со входом устройства , а выход через усилитель совходом блока определени  среднего -значени  параметра, выход блока определени  среднего значени  параметра через третий блок переноса Kotia подключен к одному из информационных входов первого счетчика , другой информационный вход которого соединен с выходом пересчетного блока.

На чертеже представлена функци-ональна  схема предложенного измерител  пульсаций посто нного напр жени .

В устройство вход т блок 1 вычитани  напр жений, усилитель 2, блок 3 определени  среднего значени  параметра , ограничители 4 и 5 напр жени , преобразователь б код-напр жени , счетчик 7 (напр жени ), источник 8 образцового напр жени , усиливающие формирователи 9 и 10 импульсов , логические элементы , 12, логический элемент ИЛИ 13, пересчетный блок 14, блок 15 управлени , счетчик 16 (пульсаций), блоки 17 и 18 переноса кода, делитель кодов 19 и блок 20 переноса кода.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии в счетчик 7 и в делитель 19 кодов записываетс  код N номинального напр жени  V исследуемого источника. Этот код может вводитьс  либо вручную, либо автоматически, если измеритель работает в составе системы автоматического контрол . Код N записанный в счетчике 7, управл ет преобразователем б- код-напр жение , питание которого осуществл етс  от источника 8 образцового напр жени . В результате на выходе преобразовател  б код-напр жение фомируетс  посто ннное образцовое напр жение , равное номинальному напр жению Уц исследуемого источника Исследуемое напр жение l в общем случае отличаетс  от номинального.

В режиме измерени  нест бильности или систематической погрешности напр жени  исследуемое напр жение УХ поступает на первый вход блока 1 вычитани  напр жений, на второй вход которого подаетс  номинальное напр жение V с выхода преобразовател  6 код-напр жение. Разностное напр жение с выхода блока 1 вычитани  напр жений, равное дУ(), поступает через усилитель 2 на блок 3 определени  среднего значени  параметра, измер етс  среднее значение дУ разностного напр жени .

Напр жение д V характеризует абсолютное значение нестабильности исследуемого напр жени  V.

Режим измерени  пульсаций предусматривает измерение как положительных , так и отрицательных максимальных значений пульсаций, т.е. переменной составл ющей и„ исследуемого напр жени  V .относительно его среднего значени  Vj .

Claims (2)

1. В этом режиме исследуемое напр жение 1)( поступает на первые входы ограничителей 4 и 5. На вторые входы ограничителей 4, 5 подаетс  опорное напр жение VQ с выхода преобразовател  б код-напр жение, равное номинальному (VQ V) . Ограничитель 4 служит дл  ограничени  исследуемого напр жени  V сверху, а ограничитель 5 - снизу относительно опорного напр жени , поступающего с преобразовател  6 код-напр жение. На выходе ограничител  4 имеетс  си нал если УО , а на выходе ограничител  5 - если V- VQ . Сигналы с вы ходов ограничителей 4 и 5 поступают на формирователи 9 и 10 соответстве но. На выходах формирователей 9 и. 1 вырабатываютс  импульсы определенной амплитуды и длительности, которые подаютс  на информационные входы логических элементов И 11 и 12. На управл ющие входы этих элементов поступает управл ющий сигнал от бло ка 15 управлени . Управл ющий сиг ,нал имеет определеннуюдлительность Тц, выбираемую таким образом, чтобы она составл ла несколько периодо TVI пульсаций исследуемого напр жени УХ. На элемент И 11 управл ющий сиг нал от блока 15 управлени  поступае при измерении положительной амплиту ды пульсации + , а на элемент И 12 при измерении отрицательной амплитуды пульсации ,. Пусть измер етс  положительна  амплитуда пульсаций , т.е. разре шающий управл ющий сигнал с блока 15 управлени  подан на элемент И 11 В этом случае импульсы с выхода фор ровател  9 через элемент И 11 и эле мент ИЛИ 13 поступают на пересчетный блок 14. Коэффициент пересчета g этого блока выбираетс  равным Ты 96 т§ исход  из статистических. свойств пульсаций. Без статистического усреднени  числа превышений ис следуемого напр жени  Vj над опорным VQ резко бы снизилась помехозащищенность измерений. После поступлени  g импульсов на вход пересчетного блока 14 на его выходе формируетс  сигнал переполнени , который поступает на счетчик 7, сче чик 16 и блок 15 управлени  Блок 15 управлени  снимает разрешающий сигнал с элемента И 11, если даже измерительный интервал Тц не закончилс . Счетчик 7 работает в режиме сум мировани , поэтому код Ыц, записанный в нем, увеличиваетс  на единицу и соответствующее приращение получит опорнре напр жение на выходе преобразовател  б код-напр жение. Это прира1чение определ етс  допуг стимой погрешностью измерени  пульсаций . На управл ющий вход элемента И 11 снова поступает разрешающий сигнал от блока 15 управлени . Если по-прежнему Vx- VQ , работа измерител  полностью повтор етс . Так продолжаетс  до тех пор, пока за врем  Тц пересчетный блок 14 не успеет заполнитьс . Это означает , что опорное напр жение Vg ста ло больше максимального значени  исследуемого напр жени  УХ . На этом процесс измерени  положительной амплитуды пульсаций УИ+ заканчиваетсй К этому моменту в счетчике пульсаций 16 Судет зафиксирован код пикевой величины пульсации УП . н По сигналу, поступающему в этот момент от блока 15 управлени , счетчик 7 переводитс  в режим вычитани  и в нем восстанавливаетс  код Nf номинального напр жени  V . Этим же сигналом в счетчик 16 через блок переноса кода 17 вводитс  с обратным знаком код систематической составл ющей дУ, записанный в блоке определени  среднего значени  параметра 3. В результате в счетаике 16 образуетс  код положительной амплитуды пульсаций V 4i.nnK Аналогично работает измеритель рри определении отрицательной амВлитуды пульсаций . Отличие состоит в том, что разрешающий сигнал от блока упра влени  .15 поступает на управл ющий вход элемента И 12, счетчик 7 работает в режиме вычитани  и код систематической сое- . тавл ющей дУ вводитс  в счетчик 16 с тем же знаком. В результате в счетчике 16 будет фиксироватьс  код Nj -отрицательной амплитуды пульсаций V v --VAV ле ппйк- пик- Нn- ппмк Дл  определени  относительных значений нестабильности и пульсаций служит делитель 19 кодов. При вычислении относительного значени  нестабильности по сигналу от блока 15 управлени  код систематической составл ющей йУ вводитс  через блок 20 переноса кода в делитель 19 кодов , на выходе которого получаетс  численное значение относительной нестабильности - . При вычислении относительного значени  пульсаций в делитель 19 кодов также вводитс  код систематической составл кщей дУ, который суммируетс  с кодом Мц, образу  код среднего значени  исследуемого сигнала , Затем в делитель 19 кодов из счетчика 16 вводитс  код либо положительный , либо отрицательной амплитуды пульсаций и на его выходе получаетс  численное значение коэффициента пульсаций . , либо -. х Vx Предложенное устройство легко может осуществл ть измерение среднеквадратического значени  пульсаций , а также контроль импульсных помех (их уровн  и момента по влени ) . В данном устройстве устранены методические погрешности, поскольку в нем измер ютс  истинные амплитудные значени  пульсаций независимо от формы кривой этих пульсаций , а вычисление коэффициента пульсаций производитс  по среднему значению исследуемого напр жени . Помехозащищенность измерени  пульсаций оказываетс  повышенной, так ка в устройстве реализована статистическа  обработка пульсаций. За сче обеспечени  возможностей измерени  как положительных так и отрицател ных пульсаций, а также систематического ухода исследуемого напр же ни  и характеристик импульсных помех существенно расширен класс ре шаемых устройством задач. Не вызывает также затруднений измерение дрейфа или скорости изменени  систематической составл ющей, если измер ть систематическую составл ющую уходов исследуемого напр жени через определенный интервал времен Если обеспечить систематические составл ющие дл  двух моментов вре мени ц и t. соответственно дУ-, и ,, то дрейф d определитс  как , где /st t,, В случае t const о величине дре фа можно судить По разности ( котора  может быть получена в блоке 3 определени  среднего значени  параметра . Формула изобретени  Измеритель пульсаций посто нного напр жени , содержащий блок управлени , выходы которого соединены с управл ющими входами двух логических элементов И и трех блоков переноса кода, блок определени  среднего значени  параметра, выход которого подключен к информационному входу первого блока переноса кода, делитель кодов, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков переноса кода, первый счетчик , выход которого подключен к информационному входу второго блока переноса кода, второй счетчик, формирователь импульсов, пересчетный блок, источник образцового напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  функциональных возможностей , в него введены два ограничител  напр жени , блок вычитани  напр жений, преобразователь коднапр жение , усилитель, логический элемент ИЛИ и дополнительный формирователь импульсов, причем первые входы ограничителей напр жени  соединены со входом устройства и с выходом преобразовател  код-напр жение , а выходы через формирователи импульсов и логические элементы И со входами логического элемента ИЛИ, вход блока управлени  через пересчет .ный блок подключен к выходу логического элемента ИЛИ, а один из выходов - к управл ющему входу второго счетчика, информационный вход которого соединен с выходом пересчетного блока, входы преобразовател  код-напр жение подключены к выходам источника образцового напр жени  и второго счетчика, а выход - ко вторым входам ограничителей напр жени  и к одному из входов блока вычитани  напр жений, другой вход блока вычитани  напр жений соединен со. входом устройства , а выход через усилитель - со входом блока определени  среднего значени  параметра, выход блока определени  среднего значени  параметра через третий блок переноса кода-подключен к одному из информационных входов первого счетчика, другой информационный вход которого соединен с выходом пересчетного блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 447620, кл. G 01 R 19/00, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР I 573770, кл. G 01 R 23/20, 1976.

   быжод