SU974576A1 - Преобразователь действующего значени напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  при построении аналоговых и цифровых вольтметров переменного тока.

Известен преобразователь действующего значени  напр жени  в посто нное напр жение, в котором используютс  два преобразовател  среднего значени  напр жени  и формирователь опо эного напр жени  1 .

Недостатками данного преобразовател   вл ютс  наличие сложного узла-формировател  опорного напр жени , а также низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  преобразователь, содержащий переключатель , устройство управлени , квадратичный преобразователь напр жени  в частоту, формирователь компенсирующего напр жени , переключатель, первый счетчик, схему совпадени  кодов, счетчик, причем первый вход переключател  соединен с выходом формировател  компенсирующего напр жени , а выход - со входом квадратичного преобразовател  напр жени  в частоту выход последнего через переключатель подключен к входам счетчиков, выход

схемы совпадени  кодов соединен с одним из входов формировател  компенсирующего напр жени , а входы первый - с выходом счетчика, второй с выходами счетчика и устройства управлени , и входом формировател  компенсирующего напр жени , второй вход переключател  подключен к входной клемме и входу устройст.ва

10 управлени , второй выход последнего св зан с управл ющими входами переключателей .

Работа преобразовател  осуществл етс  в два цикла и nporpaN MHpysx5 с  устройством управлени f2.

Недостатком данного преобразовател   вл етс  невысокое быстродействие , так как на одно преобразование затрачиваетс  врем ,по крайней

20 мере, не меньшее, чем 4и+1 периодов входного сигнала, где п - число .дес тичных разр дов кода.

Цель изобретени  - повышение бы:стродействи .

25

Дл  достижени  поставленной цели в преобразователь действующего значени  напр жени , содержащий первый переключатель, квадратичный преобразователь напр жени  в частоту

Claims (2)

1. 30 и второй переключатель, соединенные последовательно, устройство управлени , первый вход которого подключен к входной клемме и первому входу первого переключател ,а выход к управл ющим входам первого и второ го переключателей, формирователь ком пенсирующего напр жени , выход которого св зан со вторым входом первого переключател , введены генератор стабильной частоты, первый и второй ключи, -два двоичных умножител  и ана лизатор частот, причем выход генератора стабильной частоты соединен с первым входом первого двоичного умножител  непосредственно, а с первым входом второго - через второй ключ, вторые входы первого и второго двоичных умножителей подключены к выходам второго переключател  и первого ключа соответственно, управл ющие входы ключей соединены с управл ющим входом второго переключател  , информационный вход последнег соединен с информационным входом пер вого ключа, первый и второй входы анализатора частот подключены к выхо дам двоичных умножителей, а первый выход соединен с входЬм формировател  компенсирующего напр жени , второГ выход соединен с вторым входом устройства управлени  и с управл ющими входами двоичных умножителей. На чертеже показана структурна  схема преобразовател . Схема содержит первый переключат 1, устройство 2 управлени , квадратичный преобразователь 3 напр жени  в частоту, формирователь 4 компенсирующего напр жени , второй переключатель 5, генератор 6 стабильной частоты, два ключа 7 и 8, два двоичных умножител  9 и 10, и анализатор 11 частот, причем первый переключатель 1, квадратичный преобразо ватель 3 напр жени  в частоту и вто рой переключатель 5 соединены последовательно , первый вход устройства управлени  подключен к входной клемме и к первому входу первого переклю чател  1, а выход - к управл ющим входам первого 1 и второго 5 перекл чателей, выход формировател  4 компенсирующего напр жени  св зан со вторым входом первого переключател  выход генератора 6 стабильной часто ты соединен с первым входом первого двоичного умножител  9 непосредстве но, ас первым входом второго двоичного умножител  10 - через второй ключ 8, вторые входы первого 9 и BTOpoiO 10 двоичных умножителей подключены к выходам второго переключател  5 и первого ключа 7 соответственно , управл ющие входы ключей 7 и 8 соединены с управл ющим входом второго переключател  5, инфор мационный вход последнего соединен с информационным входом первого ключа 7, первый и второй входы анализатора 11 частот подключены к выходам двоичных умножителей 9 и 10, а первый выход соединен со входом формировател  4 компенсирующего напр жени , второй выход соединен со вторым входом устройства 2 управлени  и с управл ющими входами двоичных умножителей 9 и 10. Работа преобразовател  осуществл етс  в два цикла и программируетс  устройством 2 управлени . В первом цикле Т, , равном или кратному периоду Т преобразуемого напр жени  U(-t7, в управл ющий счетчик первого двоичного умножител  9 с выхода квадратичного преобразовател  3 напр жени  в частоту поступает число N импульсов, равное N,-f,w,..T,, где f - выходна  частота квадратичного преобразовател  3 напр жени  в частоту, к - коэффициент пропорциональности , |пТ TV,, m - 1,2,3... - целое число, VQ - посто нное напр жение; V.,V) действующее значение преобразуемого напр жени . Одновременно в управл ющий счетчик второго двоичного умножител  10 через ключ 8 поступает число N импульсов N Ту, где ff, - выходна  частота генератора 6 стабильной частоты. Двоичные умножители имеют следующую функцию преобразовани  f - бЫК где fm,|y выходна  частота двоичного умножител , N - код управл ющего счетчика , N - емкость всех счетчиков; , f - опорна  частота. Следовательно, по истечении первого цикла Т с выхода первого двоичного умножител  9 на первый вход анализатора 11 частот непрерывно поступает частота i,). Во втором цикле i. вход квадратичного преобразовател  3 напр жени  в частоту подключаетс  компенсирующее напр жение выхода формировател  4 компенсирующего напр жени . При этом выход квадратичного преобразовател  3 напр жени  в част ту соединен через первый ключ 7 со вторым входом второго двоичного умн жител  10. Выходна  частота f этого умножител  равна ) где f - частота с.выхода квадратич ного преобразовател  3 напр жени  в частоту во втором цикле. Анализатор 11 частот непрерывно сравнивает две частоты f и f, и дает соответствующий сигнал формирователю 4 компенсирующего напр жени  о необходимости изменени  Uj . По достижении равенства частот f получаем V, У,д и управл ющий код в формирователе 4 компенсирующего напр жени  пропорциона лен действующему значению преобразуемого напр жени . На этом кончает с  второй цикл и далее работа преоб разовател  осуществл етс  аналогич ным образом. Длительность второго цикла преоб разовани  определ етс  значением по сто нной времени , и заданной погрешностью преобразова ни . .При погрешности, равной 0,1% Г.1 77 г Если NP 10000 и минимальное зна чение f , то -с: . Отсюда Т„, 7- . Дл  достижени  ана логичной точности в устройстве-прототипе длительность- второго цикла пр образовани  равна 16тТ . Таким образом , видно, что предлагаемое устройство обладает большим быстродействием , особенно в области инфранизкого и низкого частотного диапазонов Кроме того, у предлагаемого устройства имеетс  возможность увеличени  быстродействи  путем увеличени  . быстродействи  квадратичного преобра зовател  напр жени  частота, без потерь в точности всего преобразовани . Формула изобретени  Преобразователь действующего зна .чени  напр жени , содержа1дий первый переключатель, квадратичный преобразователь напр жени  в частоту и второй переключатель, соединенные последовательно, устройство управлени , первый вход которого подключен к входной клемме и первому входу первого переключател , а выход к управл ющим входам первого и второго переключателей, формирователь компенсирующего напр жени , выход которого св зан с вторым входом первого переключател , отличающийс   тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены генератор стабильной частоты, первый и второй ключи, два двоичных умножител  и анализатор частот, причем выход генератора стабильной частоты соединен с первым входом первого двоичного умножител  непосредственно, а с первым входом второго - через второй ключ, вторые входы первого и второго двоичных умножителей подключены к выходам второго переключател  и первого ключа соответственно, управл ющие входы ключей соединены с управл ющим входом второго переключател , информационный вход последнего соединен с информационным входом первого ключа, первый и второй входы анализатора частот подключены к выходам двоичных умножителей, а первый выход соединен с входом формировател  компенсирующего напр жени , второй выход соединен с вторым входом устройства управлени  и с управл ющими входами двоичных умножителей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 201535, кл. Н 03 К 13/20, 1967.
2. 2. Март шин Л. И. Шахов Э.К и Шл ндин В.М. Преобразователи электрических параметров дл  систем контрол  и измерени  М., Энерги , 1976, с.180 (прототип).