SU1205045A1 - Digital wattmeter - Google Patents
Digital wattmeter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1205045A1 SU1205045A1 SU843757292A SU3757292A SU1205045A1 SU 1205045 A1 SU1205045 A1 SU 1205045A1 SU 843757292 A SU843757292 A SU 843757292A SU 3757292 A SU3757292 A SU 3757292A SU 1205045 A1 SU1205045 A1 SU 1205045A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- control unit
- switch
- key
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Description
Изобретение относитс к измерителной технике и может быть использовано дл построенил цифровых измерителей мощности переменного тока.The invention relates to measurement technology and can be used to build digital AC power meters.
Цель изобретени - повьшение точности измерени .The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy.
На фиг, 1 представлена структурна схема предлагаемого ваттметра; на фиг, 2 - временные диаграммы работы блока управлени ; на фиг. 3 - выходной сигнал, преобразовател на1тр ж:е- ни в частоту.Fig, 1 shows the structural scheme of the proposed wattmeter; Fig. 2 shows timing charts of the control unit; in fig. 3 - output signal, converter n1tr g: e- not to frequency.
Цифровой ваттметр содержит первый 1, второй 2 и третий 3 переключатели , блок 4 перемножени , диф- ференциальньй интегратор 5, ключ 6, блок 7 выборки и хранени , преобразователь 8 напр жени в частоту (ПНЧ), элемент И 9, счетчик 10 импульсов , и блок 11 управлени , состо щий из формировател 12 периода, счетного триггера 13 и логического элемента ,И 14.The digital power meter contains the first 1, second 2 and third 3 switches, multiplication unit 4, differential integrator 5, key 6, sampling and storage unit 7, voltage-to-frequency converter 8, element 9, pulse counter 10, and a control unit 11 consisting of a period generator 12, a counting trigger 13 and a logic element, AND 14.
Источники входного сигнала х(t) и Xj(t) через первые неподвижные контакты первого и второго переключателей 1 и 2 соединены с входами блока 4 перемножени , выход которого через третий переключатель 3 соединен с входами дифференциального интегратора 5. Выход интегратора 5 через ключ 6 и блок 7 выборки и хранени соединен с входом ПНЧ 8, выход которого через элемент И 9 соединен с входом счетчика 10 импульсов. Выход ПНЧ 8 соединен с вторыми неподвиж- ньми контактами первого и второго переключателей 1 и 2. Управл ющие входы переключателей 1, 2 и 3 и элемента И 9 соединены с. первым выходом блока 11 управлени , второй и третий выходы которого соединены с входом установки в нуль счетчика импульсов и с управл ющим входом ключа 6 соответственно, а вход блока 11 соединен с первым источником входного сигнала X(/(t).The input sources x (t) and Xj (t) through the first fixed contacts of the first and second switches 1 and 2 are connected to the inputs of the multiplication unit 4, the output of which through the third switch 3 is connected to the inputs of the differential integrator 5. The output of the integrator 5 through the key 6 and Sampling and storage unit 7 is connected to the input of the FNC 8, the output of which through the element 9 is connected to the input of the pulse counter 10. The output of the FNC 8 is connected to the second fixed contacts of the first and second switches 1 and 2. The control inputs of the switches 1, 2 and 3 and element 9 are connected to. the first output of the control unit 11, the second and third outputs of which are connected to the input of the pulse counter to zero and the control input of the key 6, respectively, and the input of the block 11 is connected to the first input source X (/ (t).
Входом блока 11 управлени вл етс вход формировател 12 периода, выход которого соединен со счетным входом триггера 13 и с одним входом элемента И 14, к другому входу которого подключен инверсный выход триггера 13. Пр мой и инверсный выходыThe input of the control unit 11 is the input of the period generator 12, the output of which is connected to the counting input of the trigger 13 and to one input of the element 14, to the other input of which the inverse output of the trigger 13 is connected. Forward and inverse outputs
оabout
триггера 13 и выход элемента И 14 вл ютс выходами блока 11 управлени .the trigger 13 and the output of the And element 14 are the outputs of the control unit 11.
Цифровой ваттметр работает следую щим образом.The digital power meter works as follows.
5five
00
5five
00
В исходном состо нии (условно) триггер 13 блока 11 управлени сброшен в нуль, переключатели 1, 2 и 3 наход тс в положении а, ключ 6 замкнут, в блоке 7 выборки и хранени записано выходное напр жение дифференциального интегратора 5, логичес кий элемент И9 закрыт, .счетчик 10 импульсов сброшен.In the initial state (conditionally), the trigger 13 of the control unit 11 is reset to zero, the switches 1, 2 and 3 are in position a, the key 6 is closed, the output voltage of the differential integrator 5 is recorded in the sampling and storage unit 7, the logical element E9 closed, the counter 10 pulses reset.
Частотно-цифровой ваттметр работает циклически (итерационно), при этом каждый цикл всегда состоит из следующих двух тактов.The frequency-digital wattmeter operates cyclically (iteratively), with each cycle always consisting of the following two cycles.
В первом такте сигнал управлени с выхода формировател 12 периода (фиг. 26) устанавливает триггер 13 в состо ние 1 (фиг. 2в), благодар чему переключатели 1, 2, 3 переход т в положение в, ключ 6 размыкаетс , логический элемент И9 открьгоаетс , разреша прохождение импульсов ПНЧ 8 на вход счетчика 10 импульсов.In the first cycle, the control signal from the output of the period generator 12 (Fig. 26) sets the flip-flop 13 to state 1 (Fig. 2c), whereby the switches 1, 2, 3 go to the position in, the key 6 opens, the logical element E9 opens , allowing the passage of pulses of the PNC 8 to the input of the counter 10 pulses.
Выходной сигнал ПНЧ 8 по.ступает на оба входа блока 4 перемножени ; производитс интегрирование квадрата выходного сигнала ПНЧ 8 в- течение отрезка времени Т, равного периоду входного сигнала x(t) (фиг. 2а). В результате после завершени первого такта выходное напр жение дифференциального интегратора 5 равноThe output signal of the FNC 8 poses on both inputs of block 4 multiplication; the square of the output of the FNC 8 is integrated; the flow of time T, equal to the period of the input signal x (t) (Fig. 2a). As a result, after the completion of the first clock cycle, the output voltage of the differential integrator 5 is equal to
Xc.)Sf4Xo)c|tty8j ,Xc.) Sf4Xo) c | tty8j,
где Xj, - начальное напр жение интегратора 5;where Xj, is the initial voltage of the integrator 5;
f(xg)- выходной сигнал ПНЧ 8; dL В - соответственно обща мультипликативна и обща аддитивна погрешности последовательно включенных блока 4 перемножени и интегратора 5.f (xg) is the output signal of the FNC 8; dL B - respectively, the total multiplicative and the total additive errors of the series-connected multiplication unit 4 and the integrator 5.
Одновременно с работой интегратора 5 счетчик 10 импульсов подсчитывает количество импульсов N выходной частоты ЦНЧ В, поступивших в интегратор 5 в течение первого такта.Simultaneously with the operation of the integrator 5, the pulse counter 10 counts the number of pulses N of the output frequency of the low-frequency digital converter B, which arrived at the integrator 5 during the first clock cycle.
Второй такт начинаетс с приходом второго управл ющего импульса с выхода формировател 12 периода, когда триггер 13 устанавливаетс в состо ние О, переключатели 1, 2, 3 переход т в положение а, элемент И9 закрыт (фиг. 2д), ключ 6 замкнут (фиг. 2г).The second cycle starts with the arrival of the second control pulse from the output of the period generator 12, when the trigger 13 is set to the state O, the switches 1, 2, 3 are switched to the position a, the element I9 is closed (Fig. 2e), the key 6 is closed (Fig . 2d.
3120504531205045
Производитс интегрирование выпоProduced integration
ходного напр жени ).X2(t) блока перемножени в течение того же отрезка времени Т . В результате после завершени второго такта выходное напр жение дифференциального интегратора 5 равно тthe input voltage) .X2 (t) of the multiplication unit during the same time interval T. As a result, after the completion of the second cycle, the output voltage of the differential integrator 5 is equal to t
Xo-(l + fl)5f tXjc/t4p + Т оXo- (l + fl) 5f tXjc / t4p + T o
(J),ii- x(i) ()jf (Xo)dt(J), ii- x (i) () jf (Xo) dt
то ,then
((.(t) x COclt .((. (t) x COclt.
Поскольку ключ 6 в течение всего такта замкнут, напр жение с выхода интегратора 5 оказываетс переписанным в блок 7 выборки и хранени .Since the key 6 is closed during the entire clock cycle, the voltage from the output of the integrator 5 is copied to the sampling and storage unit 7.
Таким образом, в конце второгоSo at the end of the second
такта на выходе блока 7 имеем тtact at the output of block 7, we have t
Ai V()jfWc/t + оAi V () jfWc / t + o
тt
)5x,Ct)x(t)dt. о) 5x, Ct) x (t) dt. about
Полученное напр жение Хц определет новое уточненное значение частот f(x,).The resulting voltage Hz will determine the new refined value of the frequencies f (x,).
Счетчик 10 импульсов в конце второго такта сбрасываетс импульсом с выхода элемента И 14 (фиг. 2д). На этом цикл работы устройства заканчиваетс .The pulse counter 10 at the end of the second clock cycle is reset by the pulse from the output of the AND 14 element (Fig. 2e). This cycle of operation of the device ends.
Дальнейша работа устройства происходит аналогично описанному. результате через п циклов работы устройства на выходе блока 7 выборки и хранени получим напр жениеFurther operation of the device is similar to that described. as a result, after n cycles of operation of the device, at the output of the sampling and storage unit 7, we obtain the voltage
Xv, )KHXv.. о Xv,) KHXv .. o
-(itoCjSX-,Ct)X2.(t)Jt (1)- (itoCjSX-, Ct) X2. (t) Jt (1)
оabout
в установившемс режиме выходное напр жение блока 7 от цикла к циклу не мен етс . Это значит, что отрицательные приращени на выходе интегратора 5, получаемые в первом тактетin steady state, the output voltage of block 7 does not change from cycle to cycle. This means that the negative increments at the output of the integrator 5, obtained in the first tact
l f Kjcft, - о l f Kjcft, - o
.(х - установившеес значение) в точности равны положительным приращени м . (x - steady-state value) are exactly equal to positive increments.
()jx,(i)x,(tjat,() jx, (i) x, (tjat,
полученным во втором такте. Таким образом,received in the second measure. In this way,
ocjKaiK.cOc/bd-ocjff xJcIt. ocjKaiK.cOc / bd-ocjff xJcIt.
- -
(1(one
Величина интеграла в правой части (2) есть вольт-секундна пло- щадь (фиг. 3)The integral value in the right-hand side of (2) is the volt-second area (Fig. 3)
S (х,,) VN. (3)S (x ,,) vn. (3)
Как следует из выражений (2) и (3), код NAs follows from expressions (2) and (3), code N
М. -.у .Z, x,a)X,(t.)cJtСМM. -u.Z, x, a) X, (t.) CJtСМ
импI LO оimpI lo about
2020
определ ет энергию входного измер емого сигнала за период, а выходна determines the energy of the input measured signal for the period, and the output
частота (f. - ) ПНЧ 8 - мощ- -ifrequency (f. -) LEL 8 - power- -i
25 ность25 ness
|ХД)Л,(1М1 -(5)| HD) L, (1M1 - (5)
оabout
30thirty
Из описани работы устройства,From the description of the operation of the device,
а также из выражений (2), (4) и (5) следует, что аддитивна и мультипли- ка тивна погрешности последовательно as well as from expressions (2), (4) and (5), it follows that additive and multiplicative errors are
включенных блока 4 перемножени , дифференциального интегратора 5, блока 7 выборки и хранени и ПНЧ 8 исключаютс из окончательного результата и не оказывает вли ни наthe included multiplication unit 4, the differential integrator 5, the sampling and storage unit 7, and the IFC 8 are excluded from the final result and have no effect
точность измерени .measurement accuracy.
В отличие от прототипа, точность измерени которого зависит от погрешностей используемых узлов и блоков , в предлагаемом устройстве обща точность значительно вьше и ограничена практически лишь стабильностью вольт-секундной площади выход- Unlike the prototype, the measurement accuracy of which depends on the errors of the nodes and blocks used, in the proposed device, the overall accuracy is much higher and is limited almost only by the stability of the volt-second output area
ного. импульса ПНЧ 8.foot. pulse php 8.
Если врем цикла желательно выбрать равным п-Т, то в блоке 11 управлени вместо триггера 13 можно использовать делитель частоты сIf the cycle time is desired to be set equal to pT, then in control block 11, instead of trigger 13, a frequency divider with
коэффициентом делени п. Это позволит еще более повысить точность из- мерени .the division ratio of p. This will further improve the measurement accuracy.
uu
m ri tm ri t
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843757292A SU1205045A1 (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Digital wattmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843757292A SU1205045A1 (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Digital wattmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1205045A1 true SU1205045A1 (en) | 1986-01-15 |
Family
ID=21125405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843757292A SU1205045A1 (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Digital wattmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1205045A1 (en) |
-
1984
- 1984-06-22 SU SU843757292A patent/SU1205045A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Март шин А.И., Шахов Э.К., Шл ндин В.М. Преобразователи электрических параметров дл систем контрол и измерени . М.: Энерги , 1976, с. 195-196. Авторское свидетельство СССР 737854, кл. G 01 R 21/00, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3818340A (en) | Electronic watt-hour meter with digital output representing time-integrated input | |
SU1205045A1 (en) | Digital wattmeter | |
SU1465777A1 (en) | Ampere-hour meter | |
SU1275765A1 (en) | Device for determining error of phase shifter | |
SU748281A1 (en) | Digital phase meter | |
SU864550A2 (en) | Device for measuring distribution function of random errors of analogue-digital converters | |
SU1422181A1 (en) | Digital phase meter | |
SU907474A1 (en) | Device for automatic checking of precision voltage dividers | |
SU1479886A1 (en) | Method and apparatus for determining active and reactive power | |
SU1332535A1 (en) | Intergrating analog-to-digital converter | |
SU809239A1 (en) | Function generator | |
SU955107A1 (en) | Device for extracting square root from two voltage square difference | |
SU1049820A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU375566A1 (en) | DIGITAL VOLTMETER | |
SU1296956A2 (en) | Meter of parameters of rectangular pulse sequence | |
SU945985A1 (en) | Voltage measuring device | |
SU788016A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU1109661A1 (en) | Digital ac voltmeter | |
SU570852A1 (en) | Sound and infrasound frequency phase calibrator | |
SU798612A1 (en) | Power meter | |
SU974287A1 (en) | Digital integrating voltmeter | |
SU836756A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplying device | |
SU1307383A2 (en) | Device for measuring phase error signal | |
SU537425A1 (en) | Device for changing frequency at a given speed | |
SU1198537A1 (en) | Meter of moments |