Пристрій для вимірювання електричних параметрів

Устройство для измерения электриче ских параметров сети, содержащее функциональный преобразователь, датчики напряжения или датчики тока и напряже ния, входами подключенные к сети, а выхо дами - к входам функционального преобразователя, интегратор, элемент вы борки-хранения и узел синхронизации, при этом выход функционального преобразова теля соединен с сигнальным входом интег ратора, узел синхронизации входом подсоединен к выходу датчика напряжения, а выходами - к входу установки в "0" интег ратора и входу управления элемента выбор Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в системах автоматического регулирования статических компенсаторов. Известно устройство [1], содержащее измерительный элемент, выход которого соединен с входами параллельно включенных преобразовательных каналов, первый из которых выполнен в виде по ки-хранения, а интегратор содержит первый конденсатор, первый ключ, управляющий вход которого является входом установки в "0" интегратора, первый резистор vi операционный усилитель, неинвертирующии вход которого соединен с общей шиной, а инвертирующий вход через первый резистор - с сигнальным входом интегратора и через параллельно соединенные первый конденсатор и первый ключ - с выходом интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что введен буферный усилитель, а в интегратор дополнительно введены вторые резистор и конденсатор, а также второй и третий ключ, управляющими входами подключенные к дополнительным выходам узла синхронизации, причем второй ключ включен между выходом операционного усилителя и выходом интегратора, второй конденсатор соединен первым выводом с инвертирующим входом операционного усилителя, а вторым выводом через второй резистор - с общей шиной и через третий ключ - с выходом операционного усилителя, выход интегратора через буферный усилитель соединен с входом элемента выборки и хранения. следовательно соединенных разделительного диода, инвертора,интегратора, ключа передачи и ключа сброса, включенного между выходом интегратора и общей ши-# ной, а второй - в виде последовательно соединенных разделительного диода, интегратора, ключа передачи и ключа сброса, включенного между выходами интегратора и общей шиной. С > Ю 00 ю О 13282 Недостатком указанного устройства явключ - с выходом интегратора, согласно ляется невысокая точность измерения, изобретению, введен буферный усилитель, а в интегратор дополнительно введены втооЬусловленная неидентичностью преобразовательных каналов. рые резистор и конденсатор, а также второй Известен трехфазный измеритель реак- 5 и третий ключи, управляющими входами тивной мощности (прототип) [2], включающий подключенные к дополнительным выходам умножители, первый, второй и третий узла синхронизации, причем второй ключ сумматоры, первый, второй и третий элемент включен между выходом операционного выборки и хранения, датчики тока и датчики усилителя и выходом интегратора, второй напряжения сети, выходами соеди- 10 ненные конденсатор соединен первым выходом с через умножители с входами сумматоров, инвертирующим входом операционного выход каждого из которых через усилителя, а вторым выводом через второй соответствующий интегратор с установкой в "0" резистор - с общей шиной и через третий соединен с входом соответствующего элемента ключ - с выходом операционного усилителя, выборки и хранения, узел синхро- 15 низации, кроме этого выход интегратора через бугеходами подключенный к датчикам рерный усилитель соединен с входом эленапряжения сети, а выходами - к входам мента выборки-хранения. Предлагаемое устройство представлеуправления элементов выборки и хранения, при этом каждый из интеграторов с установкой в "0" но на фиг. 1, 2 и фиг. 3. На фиг. 4 показаны включает конденсатор, 20 ключ, управляющий временные диаграммы, поясняющие его равход которого является входом установки в "0" боту. интегратора, рези-, стор и операционный Устройство содержит датчик тока 1 и усилитель, неинверти-рующий вход которого датчик напряжения 2, входами подключенсоединен с общей точкой питания, а ный к сети 3, узел синхронизации 4, послеинвертирующий вход че- 25 рез резистор - с довательно соединенные функциональный сигнальным входом интегратора с ' преобразователь 5, входами подключеннчй установкой в "0" и через параллельно к выходам датчика тока 1 и напряжения 2, соединенные конденсатор и ключ - с выходом интегратор 6, буферный усилитель 7 и элеоперационного усилителя и выходом мент выборки и хранения 8, выход которого интегратора с установкой в "0". 30 являются выходом устройства; интегратор б Недостатком указанного устройства яввыполнен на первом 9 и втором 10 резистоляется невысокая точность измерения, рах, первом 11 и втором 12 конденсаторах, обусловленная конечностью времени устаоперационном усилителе 13, неинвертируновки в "0" интеграторов. ющим входом соединенным с общей точкой Целью предлагаемого изобретения яв- 35 питания, первом 14. втором 1Е? и третьем 16 ляется повышение точности измерения. ключах, причем операционный усилитель 13 Поставленная цель достигается тем, что в соединен инвертирующим входом через устройство для измерения электрических первый резистор 9 с сигнальным входом параметров сети, содержащее функциональный интегратора 6, через параллельно соедипреобразователь, датчики напря- 40 жения или ненные первые ключ 14 и конденсатор 11 с датчики тока и напряжения, входами выходом интегратора 6 и через последоваподключенные к сети, а выходами - к входам тельно соединенные второй конденсатор 12 функционального преобразователя, интегратор, и третий ключ 16 с выходом операционного элемент выборки-хранения и узел синхронизации, усилителя 13, второй ключ 15 включен межпри этом выход 45 функционального . ду выходом операционного усилителя 13 и преобразователя соединен с сигнальным входом выходом интегратора 6, второй резистор 10 интегратора, узел синхронизации входом включен между общей точкой питания и точподсоединен к вы-, ходу датчика напряжения, а кой соединения второго конденсатора 12 и выходами - к входу установки в "0" интегратора и третьего ключа 16; узел синхронизации 4 входу 50 управления элемента выборки-хранения, выполнен в виде последовательно соедиа интегратор содержит первый конденсатор, ненных фазовращателя 17, нуль-органа 18, первый ключ, управляющий вход которого формирователя импульсов 19 и одновибраявляется входом установки в "0" интегратора, торов 20, 21 и 22 и RS-триггера 23, который первый резистор и операционный усили- 55 толь, S-входом установки в "1" соединен с выхонеинвертирующий вход которого соединен с дом одновибратора 22 и R-входом установки общей шиной, а инвертирующий вход через первый "0" соединен с выходом формирователя имрезистор - с сигнальным входом интегратора и пульсов 19, причем вход фазовращателя 17 через параллельно соединенные первый является входом узла синхронизации 4, а конденсатор и первый , выход формирователя импульсов 19, выход одновибратора 21, прямой и инверсный вы 13282 ходы RS-триггера 23 являются выходами а, Ь, с и d, соответственно, узла синхронизации 4, которые соединены с управляющими входами элемента выборки и хранения 8, первого 14. второго 15 и третьего 16 ключей 5 интегратора б, соответственно; функциональный преобразователь 5 может быть выполнен в виде активного выпрямителя при измерении напряжения сети, при измерении мощности - в виде (фиг. 3) фазовраща- 10 теля, вход которого является первым входом функционального преобразователя 5, и умножителя 25, первый вход которого соединен с выходом фазовращателя 24, а второй вход и выход являются вторым входом и -15 выходом, соответственно, функционального преобразователя 5, и при измерении соответствующих токов - вместо умножителя 25 использован фазочувствительный выпрямитель, а между фазовращателем 24 и фазочув- 20 ствительным выпрямителем (умножитель 25) включен нуль-орган 26. Работа устройства заключается в следующем. В общем виде функциональный преоб- 25 разователь 5 из сигналов, поступающих от датчиков тока 1 и напряжения 2 сети 3, фор мирует сигнал, постоянная составляющая которого пропорциональна измеряемому параметру сети. Выделение этой составляю- 30 щей осуществляется с помощью интегратора 6 путем усреднения за полупериод сигнала с выхода функционального преобразователя 5 и запоминания элементом выборки и хране ния 8 результата усреднения. Управление ин- 35 тегратором 6 и элементом выборки и хранения 8 осуществляется узлом синхрони зации 4, на вход которого поступает сигнал с выхода датчика напряжения 2. пропорцио нальный напряжению сети 3. 40 При измерении составляющей тока сети 3 на вход функционального преобразователя 5 поступает сигнал Lh с выхода датчика тока 1. пропорциональный текущему значению тока сети із. В этом случае функцио- 45 нальный преобразователь (фиг. 3) содержит фазовращатель 24. фазочувствительный выпрямитель 25 и нуль-орган 26. Допустим, устройство предназначено для измерения реактивной составляющей тока сети Із. В 50 этом случае фазовращатель настроен на сдвиг напряжения ІІ2 с выхода датчика напряжения 2 на угол