SU1182425A1 - Цифровое устройство измерени параметров гармонических сигналов - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащее два аналогоцифровых преобразовател , первые входы которых  вл ютс  входами устройства , блок управлени  выборками, вход которого подключен к одному из входов устройства, а первый и второй выходы - к соответствующим вторым входам аналого-цифровых преобразователей , формирователь временных .интервалов, выход которого  вл етс  выходом устройства, генератор тактовых импульсов, два клю .ча и два цифровых синусно-косинусных функциональных преобразовател , первые входы которых соединены с выходами соответствующих аналогоцифровых преобразователей, вторые входы - с выходами блока управлени  выборками, третьи входы - с выходом генератора тактовых импульсов через ключи, первые выходы подключены к входам формировател  временных интервалов и включающим входам соответствующих ключей, вторые выходы  вл ютс  выходами устройства, включающие входы ключей соединены с третьим выходом блока упразлегш  выборками, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены блок умножени , третий цифропой синусно-косинусный функциональиьй преобразователь, регистры знаков отсчетов напр жени  и тока, узел управлени  преобразованием, узел управлени  умножением и переносом, генератор тактовых импульсов фазы и третий ключ, причем первый и второй входы блока умножени  соединены § с вторыми выходами первого и второго цифровых синусно-косинусных функ (Л циональных преобразователей, третий вход соединен с первым выходом узла управлени  умножением и переносом, выход блока умножени  соединен с первым входом третьего цифрового синусно-косинусного функционального преобразовател  и  вл етс  выходом устройства, второй вход этого преобразовател  соединен с выходом генератора тактовых импульсов через третий ключ, третий вход этого преобразовател  соединен с вторым выходом узла управлени  умножением и переносом, первьй и второй выходы ; названного преобразовател   вл ютс  выходами устройства, первыё вхоДы; регистров знаков отсчётов соединены ; свыходами соответствующих ана.л огоцифровых преобразователей, вторые (ВХОДЫ регистров знаков отсчетов соединены соответственно с первьм и вторым выходами блока управлени  выборками, выходы регистров знаков отсчетов соединены соответственно с первым и вторым входом формировате

Description

л  временных интервалов, парный и второй входы узла управлени  преобразованием соединены соответственно с первым и вторым выходами формировател  временных интервалов, третий вход узла управлени  преобразованием соединен с третьим выходом узла управлени  умножением и переносом, четвер; тьй вход узла управлени  преобразованием , второй вход узла управлени 

умножением и переносом и шестой вход формировател  временных интервалов соединены с выходом генератора тактовых импульсов фазы, первый выход узла управлени  преобразованием  вл етс  выходом устройства, а второй его выход соединен с управл ющим входом третьего ключа,второй вход узла управлени  умножени  ипереносом соединен с третьим выходом блока управлени  выборками.

Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть использован в информационно-измерительных систем дл  измереии  .амплитудных значений напр жени  и тока, фазового угла меж ду ними, полной, активной и реактивной мощности гармонических сигналов в непрерывном и импульсном режимах. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем измерени  значений кажуи1ейс , активной и реактивной мощностей. На фиг.1 представлена структурна  схема цифрового устройства измерени  параметров гармонических сигналов;. на фиг.2 - структурна  схема цифрового синусно-косинусного фуикциональ ного преобразовател  , на фиг.З структурна  схема формировател  вре;менных интервалов; на фиг.4 - струк .турна  схема узла управлени  преобразованием; на фиг,5 структурна  схема узла управлени  умножением и переносом/ на фиг.6 (а-к) - временные диаграммы, по сн ющие работу устройстваJ на фиг.7 - таблица истинности узла определени  значений фазового угла. . . Цифровое устройство измерени  параметров гармонических сигналов содержит два аналого-цифровых преобразовател  1 и 2, блок 3 управлени  выборками, три цифровых синусно-косинусных функциональньк преобразовател  4-6, блок 7 умножени , генератор 8 тактовых ш-шульсов, генератор 9 тактовых импульсов фазы, регистры 10 и 11 знаков отсчетов напр жени  и тока, формирователь 12 временных интервалов, узел 13 управлени  преобразованием, узел 14 управлени  умножением и переносом, ключи 15-17, входы 18 и 19 и выходы 20-26 устройства, входы 27-29 и выходы 30 и 31 функциональных преобразователей 4-6, входы 32-37 и выходы 38-40 формировател  12, входы 38, 39, 41 и 42 и выходы 43 и 44 узла 13, ia также входы 45 и 46 и выходы 47149 узла 14. Информационные входы 18 и 19 устройства соединены с информационными входами аналого-цифровых преобразователей 1 и 2, кроме того, один из входов 18 устройства подключен к блоку 3 управлени  выборками. Выходы аналого-цифровых преобразователей 1 и 2 соединены с информационными входами регистров 10 и 11 знаков отсчетов и информационными входами 27 цифровых синусно-косинусных функциональных преобразователей 4 и 5, выходы 31 которых  вл ютс  входами блока 7 умножени , а также выходами 20 и 21 амплитудных значений сигналов напр жени  и тока устройства, а выходы 30 подключены к входам 34 и 36 формировател  12 временных интервалов и выключающим входам ключей 15 и 16. Первый и второй выходы блока 3 управлени  выборками подключены к управл ющим входам аналого-цифровых преобразователей 1 и 2, входам 28 управлени  установкой функциональных преобразователей 4 и 5 и вторым входам занесени  знаков регистров 10 и 11, а третий выход блока 3 подключен к включающим входам ключей 15, 16, стробирующему входу 35. формировател  12 и первому входу 5 узла 14 управлени  умножением и переносом. Выход генератора 8 тактовых импульсов преобразовани  соединен с входами ключей 15 и 16, выходы которых подключены к входам 29. тактовых импульсов преобразовани  функциональных преобраэоватепей 4 и 5, а также к входу ключа .17 выход которого соединен с входом 29 третьего функционального преобразовател  6, Выходы регистров 10 и 11 знаков отсчетов напр жени  и тока подключены к входам 32 и 33 формировател  12, третий выход кото рого АО  вл етс  выходом 23 знака фазы устройства, а первый и второй вькоды 38 и 39 соединены с первым и вторым входами узла 13 управлени  преобразованием. Выход генератора 9 тактовых импульсов фазы соединен с входом 37 формировател  12, четвертым входом 42 узла 13 и вторым входом 46 узла 14 управлени  умножением и переносом. Третий вход блока 7 умножени  подключен к первому выходу 47 узла 14, а выход бло ка 7 соединен с информационным входом 27 цифрового -функционального преобразовател  6 и  вл етс  выходо 22 устройства значени  кажущейс  мощности. Вход 28 управлени  установкой функционального преобразовател  6 подключен к второму выходу 4 узла 14, выходы 31 и 30 функциональ ного преобразовател  6  вл ютс  выходами 25 и 26 устройства значений реактивной и активной мощности соответственно . Третий вход 41 узла 1 управлени  преобразованием соединен с третьим выходом 49 узла 14 управлени  умножением и переносом. Первый выход 43 узла 13 управлени  пре образованием  вл етс  выходом 24 устройства кода фазы, а второй выхо 44 узла 13 соединен с управл ющим входом ключа 17. Цифровой синусно-косинусный функциональный преобразователь (4-6) содержит регистр 50 синусной составл ющей , регистр 51 косинусной составл ющей и четыре сумматора 52-55 Информационные входы 27 функциональных преобразователей 4 и 5 соединены с установочным входом регистра 50 синусной составл ющей и установочным входом регистра 51 косинусной состав л ющей. В функциональном преобразо54 вателе 6 информационный вход 27 соединен только с установочным входом регистра 51, а установочный вход регистра 50 подключен к шине О. Вход 28 управлени  установкой в функциональных преобразовател х 4 и 5 раздельно подключен к входу управлени  установкой регистра 50 и входу управлени  установкой регистра 51, а в преобразователе 6 входы управлени  установкой регистров соединены вместе. Вход 29 тактовых импульсов подключен к импульсным входам регистров 50 и 51 синусной и косинусной составл ющей во всех функциональных преобразовател х одинаково. Выходы разр дов регистра 50 синусной составл ющей соединены с входами соответствующих разр дов сумматоров 52 и 53 и со сдвигом на () разр дов в сторону младших с входами разр дов сумматора 54 и  вл ютс  выходом 31 функционального преобразовател  амплитудного значени  сигнала в преобразовател х 4 и 5 и значени  реактивной мощности в преобразователе 6. Выходы разр дов регистра 51 косинусной составл ющей соединены с входами соответствующих разр дов сумматоров 53 и 54 и со сдвигом на (p+l) разр дов в сторону младших с входами разр дов сумматора 55 и  вл ютс  выходом 30 функционального преобразовател  значени  активной мощности в преобразователе 6, а в преобразовател х 4 и 5 выходным  вл етс  сигнал знакового разр да регистра. Выходы разр дов сумматора 54 подключены со сдвигом на р разр дов, в сторону младших к входам разр дов сумматора 52. Выходы разр дов сумматора 52 соединены с входами соответствующих разр дов регистра 50 синусной составл ющей. Выходы разр дов сумматора 55 подключены со сдвигом на р разр дов в сторону младщих к входам разр дов сумматора 53. Выходы разр дов сумматора 53 соединены с входами соответствующих разр дов регистра 51 косинусной составл ющей. Формирователь 12 временных.интервалов (фиг.З) Содержит дешифратор 56 команд управлени , формирователи 57 и 58 временных интерпалов фазы напр жени  и тока, схему 59 переключени  триггер 60 знака разности, дешифратор 61 минимального н разностного интервалов, дешифратор 62 знака, инвертор 63 и формирователь 64 импульсов фазового угла. Первый и второй входы 32 и 33 формировател  12 соединены с входами дешифратора 56, первый выход которого  вл етс  выходом 39 команды Пр мо/реверс формировател  12, второй выход дешифратора 56 соединен с входами формировател  64 непосредственно и через ин вертор 63, третий выход дешифратора 56 соединен с первым входом дешифратора 62. Третий 34 и п тьй 36 входы формировател  12 соединены соответственно с первыми входами формирователей 57 и 58, а четвертый вход 35 соединен с вторыми входами обоих фор мирователей 57 и 58. Выходы формирователей 57 и 58 соединены с входами схемы 59 переключени  и дешифратора 61. Выход схемы 59 переключени  соединен с С-входом триггера 60, пп гмой и -инверсньй выходы которого подключены к вторым входам схемы 59 переключени , а также соединены с вторым входом дешифратора 62 и .собственным D -входом соответственно . Выход дешифратора 62  вл етс  выходом 40 знака фазы формировател  12. Шестой вход 37 соединен с входами формировател  64, оставшиес  входы которого соединены с первым и вторым выходами дешифратора 61, выход которого  вл етс  выходом 38 импульсов-фазового узла 12 формирова тел . Узел 13 управлени  преобразовани .ем (фиг.4) содержит реверсивный счет чик 65 фазового угла, дешифратор 66 нулевого состо ни счетчика, триггер 67 задержанно1о временного интервала фазы, инвертор 68, схему 69 совпадени , схему - ИЛИ 70 Управлени  коммутацией импульсов на входы счетчика и две схемы 71 и 72 совпадени  управ лени  сбросом счетчика. Первый вход 38 узла 13 соединен с первыми входами схемы 69 совпадени  и схемы ИЛИ 70, второй вход 39 узла 13 - с вторы входом схемтл 69 совпадени  и первым .входом схемы 71 совпадени  непосредственно и. через инвертор 68 с вторь1м входом схемы ИЛИ 70 и первым входом схемы 72 совпадени , третий.вход 41 узла 13 - с четвертым входом схемы I-UIK 70 и входом установки единичного состо ни  триггера 67, четвертый вход 42 узла 13 - с третьим входом йхемы ИЛИ 70. Выходы схемы 69 совпадени  и схемы ИЛИ 70, управл ющих коммутаций импульсов фазы, подключены соответственно к входам пр мого и обратного счета счетчика 65 фазового угла. Выходы схем 71 и 72 совпадени , управл ющих начальной установкой счетчика, соединены с соответствующими входами установки в состо ние О и 180 счетчика 65. Выход счетчика 65  вл етс  первым выходом 43 узла 13 фазового угла и соединен с входом дешифратора 66. Выход дешифратора 66 подключен к входу установки в нулевое состо ние триггера 67, а выход триггера  вл етс  вторым выходом 44 задержанного интервала фазы узла 13 управлени  преобразованием. Узел 14 управлени  умножением и переносом (фиг,5) содержит счетчик 73 интервала умножени , счетчик 74 интервала второго преобразовани , триггер 75 интервала умножени , триггер 76 интервала второго преобразовани , дешифратор 77 импульса переноса блока умножени , дешифратор 78 импульса установки функционального преобразовател , два ключа 79 и 80 и одновибратор 81. Первый вход 45 узла 14 соединен с входом установки единичного состо ни  триггера 75 через одновибратор Si, второй вход 46 тактовых импульсов - с входами обоих счетчиков через ключи 79 и 80, управл ющий вход ключа 79 - с выходом триггера 75, а управл ющий вход ключа 80 с выходом триггера 76, выход ключа 79  вл етс  первым выходом 47 узла 14 управлени  умножением и переносом . Выход старшего разр да счетчи- ка 73 подключен к входу установки нулевого состо ни  триггера 75 и входу установки единичного состо ни  триггера 76.: Выходы всех разр дов счетчика 73 соединены с входами дешифраторов 77 и 78. Выход дешифратора 77 совместно с выходом ключа 79  вл етс  первым выходом 47 узла 14, выход дешифратора 78 - вторым выходом 48 узла 14, выход триггера 76 - третьим выходом 49 узла 14. Выход ключа 80 соединен с входом счетчика 74, выход старшего разр да которого подключен к входу установки нулевого состо ни  триггера 76. Устройство работает следуюпдад образом .

Входные сигналы напр жени  U и тока L подаютс  на информационные входы 18 и 19 устройства, откуда он поступают на информационные входы аналого-цифровых преобразователей 1 и 2, а один из сигналов, напримерU подаетс  на вход блока 3 управлени  выборками. Соответственно частоте входного сигнала, блок 3 задает моменты выборок мгновенных значений входных сигналов импульсами i и Ц отсто щими друг от друга на врем , равное по длительности четверти периода повторени  входного сигнала, что соответствует фазовому углу, раному 90 (фиг.5 а, б). Через врем , достаточное дл  осуществлени  преобразовани  входного сигнала в цифровой код, после импульса ig вырабатываетс  импульс управлени  установкой регистров синусной составл ющей функциональных преобразователей 4 и 5, а после импульса 90 импульс управлени  установкой регисров косинусной составл ющей функциональных преобразователей 4 и 5. Импульсы управлени  выборками подаютс  на управл ющие входы аналогоцифровых преобразователей 1 и 2, а импульсы управлени  установкой регистров - на входы 28 функциональны преобразователей 4 и 5, и на входы занесени  знаков регистров 10 и 11. В указанные моменты времени аналогоцифровые преобразователи 1 и 2 осуществл ют преобразование входных сигналов в цифровой код, при этом через информационные входы 27.абсолютные значени  выборок, соответствующие моменту t(j занос тс  6 регистры 50 синусной составл ющей, а абсолютные значени  выборок, соот . ветствующие моменту 90 в регистры .51 косинусных составл ющих функциональных преобразователей 4 и 5. Одновременно в регистры 10 и 11 знако с выходов соответствующих АЦП занос тс  знаки отсчетов тока и напр жени .

После осуществлени  выборок и занесени  их в регистры блок 3 управлени  выборками вырабатьшает сигнал разрещени  первого функционального преобразовани , который подаетс  на включающие входы ключей 15 и 16. Этим разрешаетс  прохождение тактовых импульсов преобразовани , вырабтываемь х генератором 8, через ключи

15 и 16 на входы 29 тактовых импульсов функциональных преобразователей 4,5. С поступлением тактовых импульсов на функциональные преобразователи начинаетс  процесс первого синусно-косинусного функционального преобразовани , при котором .значени , занесенные в регистры синусных составл ющих, начинают возрастать по закону синуса, а значени , занесенные в регистры косинусных составл ющих, начинают убьшать по закону косинуса (фиг.5 г, д, е, к). Таким образом, .

5 с каждым тактом преобразовани  осу- ществл етс  как бы поворот векторов U и 3 на определенный угол лср до положени  нулевой фазы (фиг.5а). Поступление тактовых импульсов преобразовани  на функциональные преобразователи во времени осуществл етс  равномерно, поэтому и поворот векторов осуществл етс  равномерно во времени . Интервалы времени от начала

5 преобразовани  до моментов достижени  векторами нулевой фазы свидетельствуют о фазовом угле между векторами cf .

Синусно-косинусное преобразование

0 с абсолютными значени ми отсчетов производитс  в пределах одного квадранта , а определение фазового угла между векторами производитс  в зависимости от знаков отсчетов согласно таблице на фиг.7.

Сигналом о достижении вектором значени  нулевой фазы  вл етс  изменение знака в знаковом разр де реQ гистра 51 косинусной Составл ющей

функционального преобразовател  А . . или 5 (Р,, Р). Выходы 30 знаковых разр дов регистров 51 функциональных преобразователей 4 и 5 подаютс  на

5 формирователь 12 временного интервала и на выключающие входы ключей ; 15 и 16. Поэтому при достижении каждым из векторов значени  нулевой фазы прекращаетс  поступление тактовых импульсов преобразовани  на этот функциональный преобразователь а также дальнейший поворот вектора, в регистрах 50 синусных составл ющих устанавливаетс  значение амплитуд векторов. Вькоды 31 регистров 50 синусных составл ющих функциональных преобразователей 4 и 5  вл ютс  выходами амплитудных значений сигналов напр жени  U и тока I устройства

(выходы 20 н 21). Формирователь 12 по сигналам изменени  знаков регистров 51 косинусных составл ющих функциональных преобразователей 4 и 5 в зависимости от знаков отсчетов из частот 2i и f , поступающих от генератора 9 тактовых импульсов фазы формирует определенное количества импульсов фазы и команду направлени  счета и начальной установки счетчика фазы с тем, чтобы по указанным на фиг.7 правилам произвести правильное определение фазового угла между векторами напр жени  и тока. Знаки отсчетов с регистров знаков 10 и 11 поступают на первый 32 и второй 33 входы фop шpoвaтeл  12, на основании которых на первом выходе дешифратора . вырабатываетс  команда направлени :чета п начальной установки счетчика азы Пр мо/реверс, котора  поступает па выход 39 формировател  12. Па втором выходе дешифратора 56 вырабатываетс  команда суммировани  ил вычитани  фазовых углов (tpq + (f- )/ (V} -- (j); ) а на третьем выходе - предварительный сигнал знака фазы. На третий 34 и п тый 36 входы формировател  12 поступают сигналы изменени  знаков косинусных .составл ющих с выходов 30 функциональных преобразо .вателей 4 и 5, а на четвертыз вход строб-импульс первого фун1,сциональног преобразовател  с выхода блока 3. Из этих сигналов формирователи 57 и 58 формируют временные интервалЕ.1 i(. и i(n- , пропорциональные фазовым углам векторов напр жени  и тока отноcj-ггельно момента обсчета. С выходов формирователей 57 и 58 сигналы, с одной стороны, поступают на входы узла управлени  определени  знака разности (с(,-(Oj состо щего из схемы 59 переключени  и триггера 60, с другойстороны - на входы дешифратора 61, выдел ющего сигналы минимального интервала из поступивших icpy и их разностного интерпала ь (itf -icf,) . В зависимости от того, какой интервал из 10, и.tin- больше, триггером 60 с помощью схемы переключени  59 вырабатываетс  сигнал знака разности (Cft, -tf,). Т сли1 (,, , T.e.((f,4f;)0, то триггер 60 устанавгашаетс  в состо ние О. На основании сигнала с выхода триггера 60 и сигнала с третьего выхода дешифратора 56 дешифратором 62 вьфабатьшаетс  сигнал знака фазы, который поступает на выход АО формировател  12,  вл юпи йс  выходом 23 устройства. На шестой вход 37 формировател  12 с генератора 9 тактовых импульсов фазы -поступают тактовые импульсы частотой и удвоенной частотой 2i . Эти импульсы поступают.на соответствующие входы формировател  64, который по команде

Ч; ) поступающей с второго выхода дешифратора 56 непосредственно и через инвертор 63, на основании длительности импульсов i(r, и , поступающих с выходов

I ТП1 h I

дешифратора 61, вырабатывает количество тактовых импульсов фазы, пропорциональное сумме или разности фазовых углов (2 i. biqi ) k(tf 4-qi;) ,, .К (Ч„ Ч; ). Эти импульсы поступают с выхода формировател  64 на первый выход 38 формировател  12.

Наличие отдельного генератора 9 тактовых импульсов фазы необходимо дл  получени  отсчета фазы в градусах , ПОСКОЛЬКУ это неосуществимо времен 1ым масштабом иьшульсов преобразовани  генератора 8.

Импульсы фазы с первого выхода 38 формировател  12 временных интерва .лов поступают через первый вход 38 узла 13 управлени  преобразованием на входы пр мого или обратного счета счетчика 65. Коммутацией импульсов на входы счетчика управл ют схема 69 совпадени  или схема ИЛИ 70 в зависимости от команды Пр мо/реверс, поступающей на эти схемы с второго входа 39 узла 13. По команде Пр мо/ реверс производитс  и предварительна  установка исходного состо ни  счетчика 65 через схемы 71 и 72 совпадени  согласно правилу определени  фазы в зависимости от знаков отсчето Счетчик 65 фазового угла подсчитывает импульсы фазы и его конечное состо ние соответствует фаз.овому углу между векторами напр жени  и тока в градусах. С выхода счетчика 65 параллельный двоично-дес тичный код фазового угла поступает на выход 43

узла 13 управлени  преобразованием, а с него - на выход 24 устройства. Определение фазового угла и амплитудных значений напр жени  и тока производитс  за врем  первого функционального преобразовани . По окончании первого функционального преобразовани  по заднему фронту строб-иьтульса первого преобразов ни , поступающего с блока 3 управлени  выборками на первый вход 45 узла 14 управлени  умножением и пе реносом, одновибратор 81 вырабатывает импульс установки триггера 75 интервала умножени  в единичное состо ние. С момента установки триг гера 75 в единичное состо ние разрешаетс  поступление тактовых импульсов с второго входа 46 узла 14 через ключ 79 на вход счетчика 73 и на выход 47 узла 14, которые затем поступают на третий вход блока 7 умножени  в качестве, тактовых импуль сов дл  выполнени  операции умножени . На выход 47 узла 14 по второму проводу поступает выделенный дешифратором 77 по состо нию счетчика 73 первый импульс интервала умножени , который служит дл  занесени  в регистры блока 7 умножени  амплитудных значений напр жени  и тока, -поступающих на первый и второй входы блока 7 с выходов 31 регистров 50 синусных составл ющих функциональных преобразователей 4 и 5 канала напр жени  и канала тока. .После переноса амплитудных значений начинаетс  выполнение операции умножени  блоком 7 по тактовЕзГМ импульсам умножени , по- ступающим с первого выхода 47 узла I 14. Поступление тактовых импульсов умножени  продолжаетс  до тех пор, jioKa не переполн етс  счетчик 73 ин тервала умножени , в результате чего сигналом с выхода старшего разр да счетчика 73 триггер 75 интервала умножени  устанавливаетс  в нулевое состо ние и прохождение тактовых импульсов через ключ 79 на блок 7 умножени  и счетчик 73 прекращаетс  На этом операци  умножени  прекращаетс  и результат умножени  с выхода блока 7 поступает на выход 22 устройства в виде значени  кажущейс  мощности iri,a также заноситс  в регистр 51 косинусной составл ющей функционального преобразовател  6. Импульс переноса значени  кажущейс  мощности в регистр 51 и установки в нулевое значение регистра 50 функционального преобразовател  6 поступает на установочный вход 28 с второго выхода 48 узла 14 управлени  умножением, и переносом, где он вырабатываетс  дешифратором 78 по конечному состо нию счетчика 73 интервала умножени .Сигналом с выхода старшего разр да счетчика 73 одновременно с установкой в нулевое состо ние триггера 75 производитс  установка в единичное состо ние триггера 76 интервала второго функционального преобразовани . С установкой триггера 76 в единичное состо ние сигналом с его выхода разрешаетс  поступлени.е тактовых импульсов фазы на счетчик 74 интервала второго функционального преобразовани  через ключ 80 с входа 46 узла 14. Триггер 76 находитс  в единичном состо нии до тех пор, пока не переполн етс  счетчик 74 интервала второго преобразовани  и сигналом с выхода старшего разр да счетчика не возвращает его в нулевое состо ние , после чего дальнейшее поступление импульсов на счетчик 74 прекращаетс . Сигнал с выхода триггера 76 интервала второго преобразовани  поступает на третий вход 49 узла 14, а с него - на третий вход узла 13, В узле 13 сигнал интервала второго функционального преобразовани  поступает с третьего входа 41 на четвертый вход схемы ИЛИ 70 и одновременно устанавливаетв единичное состо ние триггер 67 задержанного временного интервала фазы. Управл ющий сигнал на четвертом входе схемы ИЛИ 70 разрешает поступление тактовых импульсрв фазы с входа 42 узла 13 через схему ч ИЛИ 70 на вход обратного счета счетчика 65 фазового угла-. Когда на вход обратного счета поступает количество тактовых импульсов фазы, равное состо нию счетчика фазы, то счетчик возвращаетс  в нулевое состо ние, дешифратор 66 нулевого состо ни  счетчика вырабатывает сигнал установки триггера 67 в нулевое состо ние. Та КИМ образом, триггер 67 находитс  в единичном состо нии такое врем 1(| какое занимает интервал it .Произошла как бы задержка сигнала .iq на врем , необходимое дл  выполнени  операции умножени . Сигнал « с выхода триггера 67 поступает на выход 44 узла 13, ас него - на управл ющий вход ключа 17. Этим сигналом разрешаетс  прохождение тактовых импульсов преобразовани  с генератора 8 на третий вход 29 функционального

преобразовател  6 через ключ 17 Происходит второе синусно-косинусное функциональное преобразование, в результате которого производитс  поворот чектора кажущейс  мощности & в функциональном преобразователе 6 на угол (f (фиг.5 и, к). В результате в регистрах функционального преобразовател  6 устанавливаютс  значени  реактивной Ulsin q Иактивной UIcosСР мощности сигнала. Эти значени  с выходов 30 и 31 функционального преобразовател  6 поступают на выходы 25 и 26 уст ройства.

Таким образом, по двум мгновенн значени м сигнала напр жени  (J и двум мгновенным значени м сигнала ка i , отсто щим друг от друга на четверть периода, с помощью предлагаемого устройства производитс  комплексное измерение параметров двух гармонических сигналов: амплитудных значений напр жени  U и тока Т., а также фазового угла между сигналами значений кажущейс  S , реактивной Q и активной Р мощности . Измерение параметров сигналов возможно как в непрерывном так.и в импульсном режимах.

Фиг. 2

fffljfffo/flffeioe

J9 o CmpoS Jfflpt O-p-

MI

ni.

(риг.З 11л 0 - О-Н,С UJrkU пП SnoKf ( fufi O

Unn.f

390. WOЩЯ1 о/ревере

Зт

U

ttZoУст .

72

L.

JLL5

t

.. 1 О

Задерж

67

.v

Vus.-j

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАРМОНИЧЕСКИХ 'СИГНАЛОВ, содержащее два аналогоцифровых преобразователя, первые входы которых являются входами устройства, блок управления выборками, вход которого подключен к одному из входов устройства, а первый и второй выходы - к соответствующим вторым входам аналого-цифровых преобразователей, формирователь временных интервалов, выход которого является выходом устройства, генератор тактовых импульсов, два клю,ча и два цифровых синусно-косинусных функциональных преобразователя, первые входы которых соединены с выходами соответствующих аналогоцифровых преобразователей, вторые входы - с выходами блока управления выборками, третьи входы - с выходом генератора тактовых импульсов через ключи, первые выходы подключены к входам формирователя временных интервалов и включающим входам соответствующих ключей, вторые выходы являются выходами устройства, вклю чающие входы ключей соединены с третьим выходом блока управления выборками, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок умножения, третий цифровой синусно-косинусный функциональный преобразователь, регистры знаков отсчетов напряжения и тока, узел управления преобразованием, узел управления умножением и переносом, генератор тактовых импульсов фазы и третий ключ, причем первый и второй входы блока умножения соединены с вторыми выходами первого и второго цифровых синусно-косинусных функциональных преобразователей, третий вход соединен с первым выходом узла, управления умножением и переносом, выход блока умножения соединен с первым входом третьего цифрового синусно-косинусного функционального преобразователя и является выходом устройства, второй вход этого преобразователя соединен с выходом генератора тактовых импульсов через третий ключ, третий вход этого преобразователя соединен с вторым выходом узла управления умножением и переносом, первый и второй выходы названного преобразователя являются выходами устройства, ^первые входы’’ регистров знаков отсчетов соединены с выходами соответствующих анз.л'ого- ’ цифровых преобразователей, вторые ω с:

   1182425 А ,входы регистров знаков отсчетов сое динены соответственно с первым и вторым выходами блока управления выборками, выходы регистров знаков отсчетов соединены соответственно с первым и вторым входом формировате1182425 ля временных интервалов, первый и второй входы узла управления преобразованием соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя временных интервалов, третий вход узла управления преобразованием соединен с третьим выходом узла управления умножением и переносом, четвертый вход узла управления преобразованием, второй вход узла управления умножением и переносом и шестой вход формирователя временных интервалов соединены с выходом генератора такто^:вых импульсов фазы, первый выход узла управления преобразованием является выходом устройства, а второй его выход , соединен с управляющим входом третьего ключа,второй вход узла управления ум' ножения «переносом соединено третьим выходом блока управления выборками.