Сдвиг фазы для счетчика

Устройство для измерения сдвига фаз Советский патент 1986 года по МПК G01R25/08

Описание патента на изобретение SU1257563A1

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных информационно-измерительных системах для изме.рения фазового сдвига электрических колебаний низкой частоты.

Цель изобретения — упрощение устройства за счет переменной частоты заполнения счетчиков и сокращения времени на получение результата.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит формирователи 1 и 2, триггер 3, инвертор 4, одно- виб1эаторы 5 и 6, элементы И 7-10, элемент ИЛИ-НЕ 11, генератор 12, делитель 13 частоты, счетчики 14-16. При этом вход опорного сигнала через формирователь 1 соединен с входом 20 прохождение импульсов на счетчик 14. С триггера 3 и первыми входами эле,- Одновременно этот же сигнал по одному

ментов И 10 и ИЛИ-НЕ 11. Второй вход элемента И 10 соединен с прямым выходом триггера 3, а его третий вход соединен с выходом делителя 13 частоты,

вход которого соединен с генератором 12. Вход синхронизации устройства соединен с D-входом триггера 3, инверсный выход которого соединен с выходом синхронизации устройства и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 11, выход которого в свою очередь соединен с первыми входами элементов И 7-9. Вход измеряемого сигнала через последовательно соединенные второй формирователь 2, одновибратор 5 и второй вход элемента И 8 соединен с входами R триггера 3 и счетчика 14, а также с входом Запись счетчика 15..Кроме того, выход формирователя 2 через последовательно соединенные инвертор 4, второй вход элемента И 9, одновибратор 6 соединен с входом V счетчика 16 Помимо этого, выход генератора -12

через второй вход элемента И 7 соеди- 45 jca на его выходе, который, поступая

нен со счетным входом счетчика 15, выход которого соединен с собственным входом V и счетным входом счетчика 16. Выход элемента И 10 соединен с вычитающим входом счетчика 14, входом R-счетчика 16, при этом информацион- HFjie в.ыходы счетчика 14 соединены с информационными входами счетчика 15.

Измерение сдвига фаз осуществляется следующим образом.

При поступлении на вход синхронизации устройства разрещающего уровня по первому же переходу через нуль

опорного сигнала Снизу-вверх, преобразованного первым формирователем 1 в однополярные импульсы длительнос- в полпериода колебания, триггер 3 5 устанавливается в 1 по динамическому входу, формируя на входе элемента И 10 уровень

., который в совокупности с присутствующим на другом его входе уровнем 1 с первого формиро10 вателя 1 разрешает прохождение импульсов с делителя 13 частоты на вход счетчика 14, устанавливая его в состояние N С — С — объем счетчика. Первый же импульс вызыва15 ет обнуление счетчика 16. По оконча— нии полупериода опорного сигнала на выходе первого формирователя 1 оказывается уровень логического О, запрещая по первому входу элемента И 10

входу вместе с нулевым уровнем с инверсного входа триггера 3 по другому входу элемента ШШ- ЛЕ 1 1 устанавливает на его вьтходе уровень логической 1, который, поступая на вход элемента И 7, разрешает прохождение импульсов с генератора 12 квантующих импульсов на счетчик 15. Очевидно, что при равной частоте квантования временных интервалов, пропорциональных, соответственно полупериоду и сдвигу фаз сигналов, число квантую-, щих импульсов составило бы т и %. Но так-как частота квантования последнего из указанных интервалов выше в 180 раз (при измерениях в градусах) или в ii раз (при измерениях 1в радианах), то за интервал, пропорциональный сдвигу фаз, подсчитывается число импульсов соответственно, 180 N или и N-f импульсов. Первый из этой серии импульсов переполняет |Счетчик 15, вызывая появление импуль

на его вход разрешения параллельной записи, вызывает в свою очередь перенос кода числа N из счетчика 14 в счетчик 15. Так как этот импульс, который поступает и на счетный вход счетчика 16, является лишним, то его исключение осуществляется с соответствующим подключением разрядов. Объем счетчика 15 тоже равен С, где С — постоянное число, поэтому при поступлении в него Ng. импульсов происходит его переполнение и соответствующий импульс снова вызывает запись в

него числа N и суммирование единицы в счетчике 16. Таким образом, счетчик 15 выполняет функцию делителя с заданным коэффициентом деления N . При переходе через нуль в любом направле- НИИ измеряемого сигнала одновибратор 5 формирует короткий импульс, кото- -рый, пройдя через элемент И 8 (так как на другом его входе присутствует логическая 1), переводит в нулевое состояние триггер 3, обнуляет счетчик 14 и устанавливает в состояние С счетчик 15, Подготавливая его к следующему циклу измерения. Причем указанный импульс, если он формируется в первый полупериод опорного сигнала, не проходит через элемент И 8, так как на другом его входе в это время присутствует логический О с выхода элемента ИЛИ-НЕ 11, определяемый уровнем логической 1 с формирователя 1 .

Если измерение осуществляют в гра — дусах, то с учетом коэффициента деления делителя 13 частоты, равного 180, в суммирующем счетчике 16 результата получают число

где N — число квантующих импульсов которое было бы подсчитано за временной интервал, пропорциональный сдвигу фаз при равенстве квантующих частот,.

численно равное сдвигу фаз в градусах.

Если измерение осуществляется в радианах, то

Т. е. отсчет результата получают в радианах.

Если сдвиг фаз превышает 180 или iT, то в момент начала счета квантую- щих импульсов за временной интервал, пропорциональный сдвигу фаз, в счетчик 16 параллельно записывают код числа 180 для измерения в градусах или числа Тг для измерения в радианах. Запись осуществляют подачей короткого импульса на вход разрешения параллельной записи указанного счетчика 16 результата, формируемого од- новибратором 6 при появлении на выходе элемента И 9 уровня логической 1 определяемого уровнями логической

1 на его входах соответственно с выхода инвертора 4 и элемента ИЛН-ПЕ 11.

При цифровом измерении сдвига фаз предложенным устройством по сравнению с прототипом исключаются такие вычислительные операции, как умножение или деление кодов чисел, что позволяет значительно повысить точность измерения .

Устройство для измерения сдвига фаз, содержащее два формирователя, входы которых являются входами устройства, а выход первого формирователя соединен с С-входом триггера, два счетчика, один из которых информационными выходами соединен с входами управляемого делителя частоты, опорный генератор, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены два одновибра- тора, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, делитель частоты, инвертор, при этом выход второго формирователя через одновибратор соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входами Сброс триггера, первого счетчика и входом Запись управляемого делителя частоты, выход второго формирователя соединен через инвертор с первым входом второго элемента И, выход которого через второй одновибратор соединен с входом Разрешение счета второго счетчика, суммируюш 1й счетный вход которого соединен с выходом и входом Разрешение счета управляемого делителя частоты, выход опорного генератора через делитель частоты соединен |С первым входом третьего элемента И, выход которого Соединен с вычитающим входом первого счетчика и входом Сброс второго счетчика, выход опорного генератора также соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом управляемого делителя частоты, инверсный выход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и является синхронизирующим выходом устройства, выход первого формирователя соединен с вторыми входами элемента ИЛИ-НЕ и третьего элемента И, третий вход которого соединен с прямым выходом триггера, выход элемента ШТМ-НЕ

соединен с вторыми входами первого, ционные выходы второго счетчика яв- второг о и четвертого элементов И, , ляются выходом устройства, при этом синхронизирующий вход устройства сое- управляемый дели-: гль частоты выполнен динен с D-вкодом триггера,, а информа- в виде счетчика.

Похожие патенты SU1257563A1

Реферат патента 1986 года Устройство для измерения сдвига фаз

Изобретение может быть использовано в автоматизированных информационно-измерительных системах для измерения фазового сдвига электрических колебаний низкой частоты. Цель изобретения — упрощение устройства. Устройство содержит формирователи 1 и Z,. триггер 3, генератор 12, делитель 13 чг-стоты и счетчики 14, 15 и 16. Введение инвертора 4, одновибраторов 5 и 6, элементов И 7-10 и элемента ШТИ- НЕ 11 с образованием новых связей между элементами устройства позволяет переменно заполнять частоту счетчиков и сократить время на получение результата. При этом из процедуры получения результата исключаются такие вычислительные операции, как умножение или деление кодов чисел, что позволяет повысить точность измерения. 1 ил. () Ю О1 СП 05 СО

Сдвиг по фазе под контролем

Кто из нас не смотрел в задумчивости на электросчетчик – не слишком ли быстро он мотает? Нам бы хотелось, чтобы он работал помедленнее. Мои знакомые как-то выключили все электроприборы и с недоумением увидели, как диск едва заметно, но продолжал вращение. Возможно ли это? С таким вопросом мы обратились к начальнику отдела поверки электромагнитных и радиотехнических средств измерения ПЦСМ Ольге Ноякшевой.

Кто из нас не смотрел в задумчивости на электросчетчик – не слишком ли быстро он мотает? Нам бы хотелось, чтобы он работал помедленнее. Мои знакомые как-то выключили все электроприборы и с недоумением увидели, как диск едва заметно, но продолжал вращение. Возможно ли это? С таким вопросом мы обратились к начальнику отдела поверки электромагнитных и радиотехнических средств измерения ПЦСМ Ольге Ноякшевой.

— Такое бывает. И нередко. Счетчики электроэнергии могут иметь “самоход”. Правда, при проверке необходимо не просто выключить все домашние электроприборы, но и выдернуть шнуры из розеток. Потому что многие импортные приборы даже в пассивном состоянии потребляют ток на лампочки индикации.

— В этом случае счетчик нужно снять и отнести к вам?

— Ни в коем случае не нужно ничего самому снимать. Нужно обратиться в домоуправление или местные электросети. Только специалисты могут снять счетчик или заменить его. Да и ремонтируют их в специализированных организациях, например, в “Электробытсервисе”. Мы только поверяем качество ремонта и пломбируем счетчик, если он отвечает необходимым нормативам. Кстати, именно наши специалисты поверяют и принимают новые счетчики, которые делают на заводе “Изумруд”. И среди новых, и среди отремонтированных счетчиков первоначально бракуется до 20-30 процентов этих приборов.

— Насколько точны наши счетчики?

— До 97-го года допускалась погрешность в 2,5 процента, сейчас только 2. При этом мы должны поверять работу однофазных бытовых счетчиков раз в 8 лет, трехфазных – раз в 4 года. Теперь вспомните, когда у вас в последний раз менялся счетчик? Большинство из них выработали свой ресурс и требуют замены или настройки. Особенно большие погрешности могут быть у потребителей – в офисах, конторах, на предприятиях, где используются трехфазные счетчики. Это особенно касается предприятий и учреждений, использующих трансформаторы, при малых нагрузках их погрешность может быть достаточно высока.

— Какие меры вы собираетесь предпринять, чтобы навести порядок в сфере контроля за потреблением электроэнергии?

— Мы действуем вместе со специалистами энергонадзора, у которых есть достаточно рычагов, чтобы наказать тех, кто ворует энергию и фальсифицирует ее учет. В конце 80-х годов мы проверяли до 100 счетчиков в день, теперь 100 едва набирается в неделю. Мы не можем больше мириться с тем, что заинтересованные организации увиливают от необходимости в срок обеспечивать поверку и ремонт измерительных приборов. Мы можем просто запретить использование счетчиков, срок эксплуатации которых истек. Сейчас в крае эксплуатируется около 200 тысяч однофазных счетчиков, 90 тысяч трехфазных и 150 тысяч трансформаторов. Мы надеемся, что их владельцы, не дожидаясь штрафных санкций, сами представят приборы к поверке. Это в их же интересах, стоимость электроэнергии достаточно высока, и нужно знать ее реальный расход.

Автор: Андрей Калачинский, «Владивосток»

Официальный форум — АО «Энергомера»

Форум АО «Энергомера» официальный канал поддержки пользователей продукции ТМ «Энергомера»

• На главнуюСписок форумовПриборы и системы учета электроэнергииПрограммное обеспечение

Состояние счетчика и векторная диаграмма

• Версия для печати

Состояние счетчика и векторная диаграмма

• Цитата

Сообщение Penskoy-16 » Чт дек 04, 2014 4:50 pm

• Цитата

Сообщение varlok » Пт дек 05, 2014 9:21 am

так то лучше бы на векторку сначала глянуть, что у вас после счетчика подключено?
такое возможно при емкостной нагрузке (офис с компьютерами, насосная станция с синхронным двигателем и т п)
если схема подключения счетчика правильная — учет должен быть с заявленной точностью (в соответствии с классом точности счетчика и т/т)

исправить — провести мероприятия по компенсации реактивной мощности (распределить нагрузку по фазам)

• Цитата

Сообщение Penskoy-16 » Пн дек 08, 2014 7:53 am

• Цитата

Сообщение varlok » Пн дек 08, 2014 2:01 pm

«Порядок чередования фаз» -ОШИБКА
исправите (например поменять фазу А и B местами) и не будет минус 120 градусов

«направление фазных токов» — ОШИБКА
питание подали на выход счетчика а нагрузку подключили на вход, проверьте схему подключения

(это при условии что нет заводского брака счетчика, хотя я не встречал такого)

• Цитата

Сообщение varlok » Пн дек 08, 2014 2:03 pm

Re: Состояние счетчика и векторная диаграмма

• Цитата

Сообщение Концерн «Энергомера» » Пн дек 08, 2014 5:34 pm

Добрый день.
У Вас нарушена схема подключения счетчика (неверная последовательность чередования фаз). Если счетчик трансформаторного включения и при этом выходы измерительных трансформаторов подключены верно (согласно схемы подключения), то учет электроэнергии ведется неверно, в иных случаях – верно.

• Цитата

Сообщение varlok » Вт дек 09, 2014 6:26 am

Re: Состояние счетчика и векторная диаграмма

• Цитата

Сообщение Михаил_С » Вт дек 09, 2014 8:38 am

Добрый день.
У Вас нарушена схема подключения счетчика (неверная последовательность чередования фаз). Если счетчик трансформаторного включения и при этом выходы измерительных трансформаторов подключены верно (согласно схемы подключения), то учет электроэнергии ведется неверно, в иных случаях – верно.

Если счетчик трансформаторного включения и при этом выходы измерительных трансформаторов подключены верно (согласно схемы подключения), то учет электроэнергии ведется верно, в иных случаях – неверно

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Изменение — сдвиг — фаза

А гловая модуляция может осуществляться либо изменением мгновенной частоты колебаний автогенератора, либо изменением сдвига фазы , создаваемого специальным модулятором. [31]

Для этой цели наиболее широко и успешно используется фазовый метод, основанный на изменении сдвига фаз между переменными напряжениями цепей анода и сетки. [33]

Счетчик должен иметь приспособления для регулировки тормозного момента, для регулировки счетчика при малой нагрузке, для изменения сдвига фаз магнитных потоков . [34]

Он может быть использован в режиме поворотного трансформатора ( схема № 3), преобразователя угла поворота в изменение сдвига фаз выходного напряжения ( схема № 4), как средство синхронной передачи угла. [35]

Напряжение Uieo I23 пропорпиональво току электробура, а по фазе совпадает с опорным напряжением tJ117 JlS и не зависит от изменения сдвига фаз между током и напряжением электробура. [36]

Если, однако, возбудители и фильтры не обеспечивают необходимой чистоты поля волны HOI, то исключить связанные с этим погрешности можно путем изменения сдвига фаз Дф между паразитными волнами, возникающими соответственно в возбудителе и в исследуемом волноводе. [37]

Очень важно иметь в виду, что при переналадке балансировочной машины изменение скорости вращения ротора или иных указанных выше параметров неизбежно приведет к изменению сдвига фаз в опорах и к расстройству измерительного комплекса машины. Сопоставляя формулы, нетрудно убедиться, что в общем случае все четыре угла разные. [38]

Выполнить условие Л ( /) р ( о) Л () i ( iu) в широком диапазоне частот не удается вследствие изменения сдвига фаз как в усилителе, так и в цени обратной снязп. Поэтому ОС становится комплексной, а на некоторых частотах может даже измениться с ООС па ПОС. При определенных параметрах Д ( о)) п (:) () это может привести к самовозбуждению усилителя. Поэтому необходимо исследовать устойчивость усилителей с обратной связью. [39]

Показывается, что автоматическое уравновешивание роторов на всех скоростях можно обеспечить только устройством с принудительным перемещением балансировочных масс и автоматическим управлением этими перемещениями с учетом изменения сдвига фаз на разных скоростях. Приведена общая схема систем автоматической балансировки с применением следящих систем, а также схемы систем, устанавливающих балансировочные грузы в плоскости неуравновешенности и компенсирующих последнюю. Показана осциллограмма вибрации опоры ротора при автоматической балансировке, полученная на экспериментальной установке. [40]

В таблице приняты обозначения: а — угол поворота ДУ; S — крутизна выходного напряжения; ежт — остаточная ЭДС; Я — нелинейность характеристики; р — сдвиг фаз выходного напряжения относительно напряжения возбуждения; RK — активное сопротивление нагрузки; AKj-изменение коэффициента трансформации при изменении температуры окружающей среды; ра — изменение фазы выходного напряжения от угла поворота ротора в диапазоне линейности выходной характеристики; 6 ( р — изменение сдвига фаз выходного напряжения . [42]

В табл. 56.75 приняты обозначения: а — угол поворота рота; S — крутизна характеристики выходного напряжения; еост — остаточная ЭДС; Я — нелинейность характеристики; ср — сдвиг фаз выходного напряжения относительно напряжения возбуждения; RH — активное сопротивление нагрузки; ДАГТ — изменение коэффициента трансформации при изменении температуры окружающей среды; фа — изменение фазы выходного напряжения от угла поворота ротора в диапазоне линейности выходной характеристики; 6, — изменение сдвига фаз выходного напряжения . [44]

Изменение сдвига фазы выражается в угловых градусах или минутах. Этот параметр определяется, как правило, только для ВТ с напряжением возбуждения переменной амплитуды и вызывается, в основном, не-1 линейностью кривой намагничивания материала магнитопровода. [45]