Аналізатор обвідної сигналу

1. Анализатор огибающей сигнала, содержащий входной блок, последовательно соединенные избирательный усилитель и блок выделения эффективных значений, опорный вход которого соединен с первым выходом блока управления, регистратор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что введены последовательно соединенные фильтр прямой последовательности, блок сыборки-хранения, аналоговый коммутатор и выпрямитель, выход которого соединен со входом избирательного усилителя, выход блока выделения эффективных значений соединен со входом регистратора, стробирующий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с адресным входом аналогового коммутатора, а четвертый и пятый выходы соединены с входами записи блока оиборки-хранения, второй, третий и четвертый информационные входы которого соединены с соответствующими входами фильтра прямой последовательности и выходами входного блока, входы которого соединены с входными клеммами устройства.второй, третий и четвертый выходы блока выборкихранения соединены с соответствующими входами аналогового коммутатора. 2. Анализатор огибающей сигнала по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что фильтр прямой последовательности содержит фа зовращатель на 90°, сумматор и трехстержневой измерительный трансформатор, имеющий три первичные обмотки, подключенные к входам фильтра, одну вторичную обмотку, расположенную на первом стержне, и по две вторичные обмотки, расположенные на втором и третьем стержнях, вторичная обмотка, расположенная мп первом стержне, имеет число витков, создающее напряжение, равное 1/3 напряжения на первичной обмотке, причем вторичные обмотки образуют две цепи, первая из которых состоит из последовательно и встречно включенной вторичной обмотки, расположенной на первом стержне, и согласно соединенных вторичных обмоток, расположенных на втором и третьем стержнях и имеющих число витков, создающее напряжение, равное 1/6 напряжения на первичных обмотках, расположенных на этих стержнях, вторая цепь состоит из последовательно и встречно соединенных вторичных обмоток, расположенных на втором и третьем стержнях, создающих напряжение, равное \^Г/6 напряжения на первичных обмотках, расположенных на этих стержнях, первый вывод первой цепи соединен с началом вторичной обмотки, расположенной на первом стержне, и с первым сходом сумматора, второй вывод первой цепи соединен с общей шиной, первый вывод второй цепи соединен с началом вторичной обмотки, расположенной на втором стержне, и через фазовращатель на 90° - со вторым входом сумматора, выход которого соединен с выходом фильтра, второй вывод второй цепи соединен с общей шиной. 3. Анализатор огибающей сигнала по п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый элемент ИЛИ-ИЕ, первый и второй 13760 элементы задержки, выход второго элемента задержки соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с первым выходом блока, второй элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым выходом блока, а входы соединены соответственно с вы ходами генератора тактовых импульсов, первого элемента ИЛИ-НЕ и первого элемента задержки, которые также соединены с пятым, четвертым и третьим выходами блока соответственно. Изобретение относится к области контроля качества электроэнергии систем электроснабжения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее входной блок и последовательно соединенные избирательный усилитель, фазовый детектор, опорным входом соединенный с блоком управления, и регистратор [23Недостатком известного устройства является то, что она не позволяет обеспечить достаточную информацию об исследуемом сигнале (из-за наличия лишь одного результата измерения). Кроме того, оно также не позволяет наблюдать одновременно за несколькими сигналами. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения контроля сигналов многофазных сетей. Поставленная цель достигается тем, что в анализатор огибающей сигнала, содержащий входной блок, последовательно соединенные избирательный усилитель и блок выделения эффективных значений, опорный вход которого соединен с первым выходом блока управления, регистратор, согласно изобретению, введены последовательно соединенные фильтр прямой последовательности, блок выборки-хранения, аналоговый коммутатор и выпрямитель, выход которого соединен со входом избирательного усилителя, выход блока выделения эффективных значений соединен со входом регистратора, стробирующий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с адресным входом аналогового коммутатора, а четвертый и пятый выходы соединены с входами записи блока выборки-хранения, второй, третий и четвертый информационные входы которого соединены с соответствующими входами фильтра прямой последовательности и выходами входного блока, входы которого соединены с входными клеммами устройства, второй, третий и четвертый выходы блока выборки-хранения соединены с соответствующими входами аналогового коммутатора. Кроме того, фильтр прямой последовательности содержит фазовращатель на 90°, сумматор и трехстержневой измерительный трансформатор, имеющий три первичные обмотки, подключенные к входам фильтра, одну вторичную обмотку, расположенную на первом стержне, и по две вторичные обмотки, расположенные на втором и третьем стержнях, вторичная обмотка, расположенная на первом стержне, имеет число витков, создающее напряжение, равное 1/3 напряжения на первичной обмотке, причем вторичные обмотки образуют две цепи, первая из которых состоит из последовательно и встречно включенной вторичной обмотки, расположенной на первом стержне, и согласно соединенных вторичных обмоток, расположенных на втором и третьем стержнях и имеющих число виткої), создающее напряжение, равное 1/6 напряжения на первичных обмотках, расположенных на этих стержнях, вторая цепь состоит из последовательно и встречно соединенных вторичных обмоток, расположенных на втором и третьем стержнях, создающих напряжение равное V3/6 напряжения на первичных обмотках, расположенных на этих стержнях, первый вывод первой цепи соединен с началом вторичной обмотки, расположенной на первом стержне, и с первым входом сумматора, второй вывод первой цепи соединен с общей шиной, первый вывод второй цепи соединен с началом вторичной обмотки, расположенной на втором стержне, и через фазовращатель на 90° со вторым входом сумматора, выход которого соединен с выходом фильтра, второй вывод второй цепи соединен с общей шиной. Целесообразно, чтобы блок управления содержал последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы задержки, выход второго элемента задержки соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с первым выходом блока, второй элемент ИЛИ-НЕ, выход которого со 13760 единен со вторым выходом блока, а входи соединены соответственно с выходами генератора тактовых импульсов, первого элемента И Л И - П Е , и п е р в о г о элемента задержки, которые также соединены с пятым, четвертым и третьим выходами блока соответственно. Предлагаемое устройство для счет введения в него цепочки из последовательно соединенных фильтра прямой последовательности, блока выборки-хранения, коммутатора и выпрямителя, включенной между входным блоком и избирательным фильтром, позволяет обеспечить как измерение, так и статистический анализ амплитудной модуляции трех линейных напряжений и их составляющей прямой последовательности, и, тем самым, обеспечить контроль качества электроэнергии трехфазных электросетей. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фчг. \ прсдстзвлеі-и структурная схема предложенного анализатора огибающей сигнала; на фиг.2 - структурная схема фильтра прямой последоваїельности; на фиг.З - структурная схема блока управления; на фиг.4 - временные диаіраммьі напряжений на выходах отдельных составных элементов, иллюстрирующие его работу; на фиг.5 - временные диаграммы, поясняющие работу блока управления. Анализатор огибающей сигнала содержит входной блок 1, фильтр 2 прямой последовательности, последовательно соединенные блок 3 выборки-хранения, аналоговый коммутатор 4, выпрямитель 5, избирательный усилитель 6, блок 7 выделения эффективных значений, регистратор 8, а также содержит блок 9 управления. Входы входного блока 1 соединены с входными клеммами А, В, С измерителя, а выходи - с входами 10-12 фильтра 2 прямой последовательности. Входы 10- 12 и выход 13 фильтра с о е д и н е н ы с входами блока 3 выборки-хранения. Выходы 14-18 блока 9 управления соответственно соединены с входом разрешения записи и входом стробирования выборки блока 3 выборки-хранения, с адресным входом коммутатора 4, с опорным входом блока 7 выделения эффективных значений и с разрешающим работу входом регистратора 8. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Фильтр 2 прямой последовательности (фиг.2) состоит из трехстержнепого измерительного трансформатора 19, фазовращателя 20 на + 90° и сумматора 21. Входные 55 зажимы трансформатора 19 соединены с входами 10-12 фипьтра.а выходные зажимы - с входами сумматора 21 и фазовращателя 20, выходом сопдинемпогп с сумматором, аыход которого соединен с выходом 13 фильтра прямой последовательности. Блок 9 управления (фиг.З) содержит последовательно соединенные генератор 22 тактовых импульсов, элемент ИЛИ-НЕ, элементы задержки 24 и 25, выходы каждого из которых, кроме последнего, выходом соединенного со вторым входом элемента ИЛИНЕ 23, соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 26, а выходы каждого из узлов являются выходами 14-18 блока управления. Устройство работает в два этапа в каждом изщиклов анализа. Первый этап. Трехфазное напряжение сети понижается входным блоком 1, выполненным в виде измерительного трансформатора, пцеле к о т о р о г о линейные напряжения подаются на входы 10-12 фильтра 2 прямой последовательности для выделения из них с о с т а в л я ю щ е й прямой последовательности. Эти линейные напряжения и их составляющая прямой последовательности по сигналу U M (фиг.Ба, время записи в память t 3 n . { n p ' A B l ' С А } ) блока 9 управления записываются в блок 3 выборки-хранения. Блок 3 является аналоговой памятью входных сигналов, хранящей информацию о входных напряжениях, приведенную к единому моменту времени, и считывающей данные, подлежащие обработке. Второй этап. После заполнения блока 3 выборки-хранения данными, устройство переходит в режим обработки (фиг. 5а, время обработки Тобр). Пока сигнал управления U yn p.. с выхода генератора 22 тактовых импульсов (фиг.З), поступающий на один из входов элемента ИЛИ-НЕ 23, при записи входной информации равен логической единице (фиг.5а, время t 3 n . ( п р " А В С А \ на его выходе сформирован нуль, какими бы ни били сигналы на другом входе, как показано на графиках фиг.5 около начала оси времени. Поэтому нуль с выхода элемента ИЛИ-НЕ 23, пройдя элементы задержки 24 и 25, поступает на его вход (и в *. = Ui7 = 0), не изменяя его состояние. Через время ь.п ( п р - A B l D C l C A } (Фиг.ба) тактовый генератор 22 переходит о режим пауза (Uynp. = U14 = 0) и на выходе элемента ИЛИ-НЕ 23 появляется сигнал Ui5 - 1 (фиг.56, время выборки tBtj6.1) которым блок 9 управления переводит блок 3 ныборкихранения в режим считывания (выборки), т.е. начинается прием информации, подлежащей обработке. Данная информация может быть одним из напряжений Unp UAB. UBC. UCA. поэтому в процессе обработки 8 13760 они обозначены индексами 1-4 на графиках фиг.5). Через время %\ эта единица с выхода эпемента ИЛИ-НЕ 23 достигает выхода элемента 24 задержки, т.е. U I G - 1 (фиг.Бв, вре- 6 мя ПОДКЛЮЧЕНИЯ їпод.і), по которому блок 9 управления дает коммутатору 4 команду на подкл ючение считанного сигнала 1М(фиг.4а) с выхода блока 3 выборки-хранения на вход выпрямителя 5. Выпрямитель преобразует 10 и стробирует спектр поступающего сигнала и на его выходе формируется напряжение и5(фиг,4б), которое подается на входизбиратепьногоо усилителя 6. Избирательный усилитель, резонансная частота которого 15 равна частоте следования импульсов, на выходе выпрямителя 5 усиливает поступающий сигнал и ча его выхбде появляется сигнал UG (фиг.4в), амплитуда которого пропорциональна разности наибольшей и май- 20 меньшей амплитуд м о д у л и р о в а н н о г о напряжения (фиг, 4а, UA), а фаза определяет, какая из амплитуд больше. порциональное напряжение U7 (фиг. 4г), представляющее собой значение амплитудной модуляции Аимод. " Un.e.a. - Ун.м.а. которое поступает на регистратор 8. Для записи полученной информации служит элемент ИЛИ-НЕ 26 с тремя входами, на выходе которого лог.1 формируется лишь при нулях на всех его входах, т.е. U n , U15 и UIG- На фиг.5 штриховыми линиями введены те отрезки времени, на которых указанные три сигнала рааны 0 и, следовательно U18= 1 (фиг.Бд, время записи в регистратор Гз.р.і). Появление лог.1 на выходе элемента 25 задержки создает UBx. - 111/" 1, что вызовет появление нового нулевого сигнала U is = О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 23, и процесс будет так повторяться до тех пор, пока не совершится обработка записанных в блоке выборки-хранения пходных сигналов. Затем весь цикл заново повторяется при дальнейшем анализе, причем продолжительность каждого цикла (фиг,5э, время цикла Тці) соответствует периоду следования выходных Через время г г эта единица с выхода элемента 24 задержки достигает выхода 25 импульсов тактового генератора 22. элемента 25 задержки (фиг, 5г, время опорПосле накопления достаточного объема ного сигнала t o d ) и поступает на опорный информации, по содержимому регистратооход блока 7 выделения эффективных знара измерителя строятся функции распредечений, на информационный вход которого ления значений амплитудной модуляции подается синусоидальный сигнал с выхода 30 линейных напряжений и их составляющей избирательного усилителя G. Блох выделепрямой последовательности, по которым ния эффективных значений преобразует оценивается качество напряжения исследууказанный синусоидальный сигнал в проемой трехфазной сети. , I JL Фиг* і • 13760 Фаг. 2 22 Цщр Щ 1 а ^11 Г.'} Фиг. 5 1 13760 1П о о /о Упорядник Замовлення 4122 Техред М.Моргентал Коректор Л.Лукач Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., В Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101