Вимірювальний перетворювач активної потужності

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении простых, дешевых, надежных датчиков мощности. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.Для этого в устройство, содержащее фазочувствительныи выпрямитель,введен пороговый блок. Фазочувствительныи выпрямитель составлен из резисторов 2-7, стабилитрона 10, транзистора 11, коллекторной цепи транзистора 12. Резистор 1, диод 8, стабилитрон 9, базовая цепь транзистора 12 образуют пороговый блок, напряжение срабатывания которого приблизительно равно напряжению стабилизации стабилитрона 9. Отсутствие намоточных изделий и конденсаторов делает возможным его интегральное исполнение. 3 ил. FT/ Фиг.1 і 1241137 с отношением И /U,;0 . Моменты открыИзобретение относится к электротия и закрытия транзистора 12 ос и измерительной технике и может быть Т - ы. определяются из выражения использовано при построении простых, дешевых и надежных датчиков мощности. Цель изобретения - повышение нао = arc sin б дежности преобразователя. На фиг. 1 представлена принципигде U тво - амплитуда синусоидального альная схема предлагаемого преобранапряжения ив0. зователя; на фиг. 2 - временные диагПри насыщении транзистора 12 пода10 ется питание от источника постоянного раммы, поясняющие его работу; на фиг, 3 - зависимость методической напряжения U^ через шину 16 питания погрешности преобразования от отношена усилитель токового сигнала, собранния порогового напряжения к напряженый на транзисторе 11, в базу которонию исследуемой цепи. го поступает ток от заданного напряПреобразователь содержит резисто- 15 жения смещения, определяемого позициры 1-7, диод 8, стабилитроны 9 и 10 ей движка резистора 3, и напряжения и транзисторы 11 и 12. токового сигнала идо, которое выделяВходная шина 13 напряжения через ется на низкоомном резисторе 4 при последовательно соединенные диод 8, прохождении через него нагрузочного резистор 1 и стабилитрон 9 подключе- 20 тока (прямого или трансформированнона к базе транзистора 12, эмиттер го) . Поскольку транзистор 11 работает которого соединен с общей шиной 14 я в режиме класса А, то на всем промечерез резистор 4 с входной шиной 15 жутке открытого состояния транзистотока и первым выводом резистора 3, ра 12 потенциал коллектора транзисвторой вывод которого через резистор 25 тора 11 изменяется в соответствии 2 подключен к шине 16 питания, а двис нагрузочным током. Если при этом жок через резистор 5 - к базе трансогласовать напряжение смещения с зистора 11, коллектор которого соедиопорным напряжением стабилитрона 10, нен с первой выходной шиной 17 и чето между выходными шинами 17 и 18 рез резистор 6 с шиной 16 питания, а 30 будет иметь место напряжение U c инэмиттер - с коллектором транзистора версное входному токовому сигналу 12 и анодом стабилитрона 10, катод и Л 0 и пропорциональное ему в некокоторого подключен к второй выходной тором диапазоне значений нагрузочшине 18 и через резистор 7 к шине 16 ного тока. питания. 35 В отрицательную полуволну нагрузочного напряжения транзистор 12 Резистор 1, диод 8, стабилитрон закрыт и напряжение IL равно нулю 9 и базовая цепь транзистора 12 обраD (фиг. 2 ) . зуют пороговый блок, напряжение сраСреднее значение напряжения U c _ батывания которого приблизительно равно напряжению стабилизации стаби— 40 за период определяется длительностью [литрона 9. Резисторы 2-7, стабилиоткрытого состояния транзистора 12, трон 10,транзистор 11 и коллекторная зависящего от амплитуды нагрузочноцепь танзистора 12 образуют фазочувстви- го напряжения.,.а также значением нагрузочного тока и фазой между тотельный выпрямитель. Преобразователь активной мощности 45 ком и напряжением. Таким образом,имеет место эффект управляемого фазовоработает следующим образом. го выпрямления сигнала, зависящего Напряжение U B o на шине 13, являот произведения нагрузочного тока, ющееся сигналом напряжения нагрузки, напряжения и функции угла между нивызывает в свой положительный полупериод баэовыи~"ток и насыщение тран50 Для синусоидальных форм нагрузочзистора 12 при превышении значения ного тока и напряжения среднее за отсекающего напряжения игранного сумпериод значение U C J ) определяется ме напряжения стабилизации стабилитровыражением на 9 и прямого' напряжения база-эмиттер транзистора 12.При этом длитель- 55 ность открытого состояния транзистора 'fO 12 определяется временем,при котором U g 0 •> U F o f и для синусоиды связана _-2К,-К; 1МП37 4 зависимость значения К - коэффициент 'F0 определяемый коэффициентом уси.ления К, токового усилителя, коэффициентом преобразования 10 К j нагрузочного тока в напряжение 11ЙО , коэффициентом преоб- , разования К и -нагрузочного напряжения в напряжение и е о ; Р = UI cos - активная мощность нагрузки; Uft, - амплитуда контролируе! 5 мого напряжения нагрузки. Анализ выражения для и с 1 ) показывает ? *то при постоянных значениях коэффициентов К,, К | , К л что возможно для широкого диапазона нагрузочных токов и напряжений, значение U c отражает активную мощность цепи с методической погрешностью, определяемой выражением где К 35 отношения -—iiL. представлена на фиг. 3. Для погрешности, меньшей чем область значении находится в пределах 1,25-1,/, что при номинальном значении 1,55 дает возможность с достаточно высокой точностью отражать значение активной мощности в нагрузке при изменении нагруз очного напряжения в пределак от 80 до 110% от номинального значения. При этом никаких ограничений на значение фазы, частоты тока и напряжения не ^накладывается.. Предлагаемый преобразователь проще известного и, следовательно, надежнее. Отсутствие намоточных изделий и конденсаторов обеспечивает возможность его интегрального исполнения. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Измерительный преобразователь активной мощности, содержащий фазочувствительный выпрямитель, вход которого подключен к входной шине тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чго,,с целью повышения надежности, в него введен пороговый блок, вход которого подключен к входной шине напряжения, а выход - к управляющему входу фазочувствительного выпрямителя, выход которого является выходом преобразователя. и / А / ир^— о -і cut V с т- о j которого от \ и о фиг, Z ^—' 1241137 0,1-і S К и Um Фиг.З Составитель С.Кабиков Редактор А.Лежнина Техред О.Сопко Корректор ТДолб Заказ 3483/39 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открытий 113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5 , > Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4