DE3101346A1

DE3101346A1 - Universalinstrument mit digitaler anzeige

Info

Publication number: DE3101346A1
Application number: DE19813101346
Authority: DE
Inventors: Petar Dipl.-Ing. 11000 Beograd Bo&scaron;njakovi&cacute;; Petar Prof. Dr. Miljani&cacute;; Vladimir Dipl.-Ing. Petrovi&cacute;; Borislav Dr. Stojanovi&cacute;
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-01-17
Filing date: 1981-01-17
Publication date: 1982-08-19

Description

Das Instrument basiert auf einer Anwendung von drei originellen Lösungen:

1) Konversionsschaltung zur Bildung des Quotienten

x/t/X[tief ef],

2) Multiplikationsschaltung auf der Basis eines logischen exklusiv-oder Bausteines, worauf zwei Impulsreihen herangeführt werden und deren zeitliche Charakteristiken (Impulsdauer und Pause) die Träger der analogen Informationen darstellen,

3) die Lösung der analog-digitalen Konversion.

Die Konversionsschaltung wird mittels eines Blockschemas auf dem Bilde 1 gezeigt.

In der Lage 1 des Schaltens S auf dem Punkte B bildet sich eine Spannung /X/, die zum effektiven Werte der Eingangsspannung x/t/proportional ist und zum Punkte A der Schaltung herangeführt wird. Am Schaltungsausgang (Punkt C) wird die Impulsreihe erhalten, deren zeitliche Charakteristiken (die Impulsdauer T[tief 1] und die Pause T[tief 2]) durch Eingangssignalgröße x/t/ im simultanen Zeitintervall analytischer Verbindung bestimmt wird.

Der Instrumentenarbeitsvorgang wird durch seine Leistungsfaktormessfunktionierung dargestellt. Dabei wird die Tatsache berücksichtigt, dass das Messen des Kraftfaktors charakteristisch sei sowie dass es am kompliziertesten i.S. seiner Funktionierung erwiesen hat.

Wenn man den Ausdruck des LEISTUNGSFAKTORS /kleines Lambda/ in seiner allgemeinsten Form

kleines Lambda = P geteilt S

bekannt, anderswie zum Ausdruck bringen möchte, dann sieht man, dass der LEISTUNGSFAKTOR durch Benützung von zwei Konversionsteilen erhalten werden kann. Dabei stellt der Eingang des einen i/t und des anderen v/t dar, somit die Ausdrücke i/t//I und u/t//U erhalten werden, die nur noch miteinander multipliziert sein müssen. Da die Information über den Mengen i/t//I und v/t//U in den zeitlichen Parametern der Impulsreihen enthalten ist, ist es also erforderlich eine neue Multiplikationskategorie einzuführen (oben unter 2 spezifiziert).

Aufgrund der Wahrscheinlichkeitstheorie kann gezeigt werden, dass man am Ausgang eines standarden logischen exklusiv-oder Bausteines ein Produkt erhält, wenn an zwei seiner Eingänge die Impulsreihen mit genau solchen zeitlichen Charakteristiken sowie an Konversionsschaltungen gebildet, eingeführt werden.

Durch Mittebildung der neuentstandenen Impulsreihe der definierten Amplitude wird eine Spannung im Verhältnis zum Leistungsfaktor /kleines Lambda/ erhalten.

Anstatt dieses Vorganges, welcher die Anwendung eines zusätzlichen Spannungsmessinstrumentes zum Ablesen der gemessenen erforderlichen Größe erforderlich machen würde, kann ein einfaches Verfahren für AD KONVERSION (spezifiziert unter 3) angewandt werden, so dass ein gemessener Wert in digitaler Form zum Ausdruck kommt und somit eine unmittelbare und genauere Ablesung ermöglicht wird.

Das Verfahren zwecks Vernahme der AD KONVERSION gemäß dem Bild 2 kann folgendermaßen beschrieben werden:/

wenn aus einem Oszillator (mit größerer Frequenz als die innere Frequenz der Konversionsschaltung) Impulse anhand eines up-down Zählers abgezählt werden und zwar so, dass während der Impulsdauer am Ausgang des exklusiv-oder Bausteines der Zähler "ups" abzählt und dagegen während Pause "downs" abzählt, wird nach gewisser konstanter Zeit, (die anhand abgezählten "N"-Impulsen aus dem Oszillator definiert wurde), der Inhalt vom up-down Zähler ein digitales Maß zur durchgeführten analog/digitalen KONVERSION darstellen. Durch die Präsentation des Inhaltes "up-down" Zählers wird auf dem digitalen Anzeiger die gemessene Größe angezeigt.

Also, wenn man nach abgezählten "N" Impulsen aus dem Oszillator auf dem Zähler der fixen Länge N den Inhalt up-down des Zählers nimmt und am Anzeiger anzeigt, wird die präsentierte Ziffer ein Maß analoger Größe darstellen, was bedeutet, dass die KONVERSION durchgeführt wurde.

Dieser Vorgang der A/D KONVERSION hat ein universelles Charakter, weil, falls sich der Schalter S in der Konversionsschaltung der Position 2 befindet, die übertragbare Charakteristik der Konversionsschaltung bleibt nun nur x/t.

Alle übrigen und angegebenen Instrumentenfunktionen werden auf einfache Weise durch eine gegenseitige Verbindung der Grundschaltung erhalten, was der Tabelle I zu entnehmen ist.

Das Messen der dreiphasigen Größen, z.B. der Elektroenergie wie durch Aufteilung des Zählers N auf drei gleiche Teile / zu je
<NichtLesbar>

Nach dem Ablauf jedes N/3 Impulses aus dem Oszillator an Eingängen i/t und u/t wird sukzessiv die nächste Phase, nach i[tief 1]/t/, u[tief 1]/t/ wird i[tief 2]/t, u[tief 2]/t herangeführt und so zyklisch nacheinander.

Der Inhalt des up-down Zählers wird jetzt auf der Basis der erfolgten Messungen in einem Drittel der Zeit in allen drei Phasen und durch Präsentation des summierten Ergebnisses gebildet.

Tabelle 1

Claims

1. Das Messinstrument der elektrischen Größen, Leistung, Energie, mittlerer und effektiver Spannungs- und Stromwerte, des mittleren und effektiven Spannungswert- und Stromwertverhältnisses, aktiver Spannungs- und Stromwerte wie auch der Leistungsfaktor in monophasischen und dreiphasischen Systemen, wird dadurch gekennzeichnet, dass, gemäß dem Bilde 2, aus zwei Konversionsschaltungen bestehend die Konversion der Eingangsgröße, der Spannung und des Stromes, in eine Impulsreihe zustande kommt, wobei die Information über Größen, Spannung und Strom, in zeitlichen Charakteristiken der Impulsreihe des logisch-exklusiven-oder Bausteines /3/ enthalten wird, an wessen zwei Eingängen die Impulse aus Konversionsschaltungen eingeführt werden und welcher genauso zur Multiplikation der Schaltung zur analog/digitalen Konversion benützt wird, die aus freioszillierendem Oszillator der fixen Impulszahl N /4/ up-down Zähler und Digitalanzeiger /6/ besteht, worauf eine Anzeige der gemessenen Größe stattfindet, wobei die Zifferbildung am Digitalanzeiger aufgrund des Zählerinhaltes "up-down" im Augenblick wenn die Impulszahl N aus dem Oszillator abgezählt wird, zustande kommt.

2. Die Konversionsschaltung der analogen Spannungsgröße in eine Impulsreihe, in welcher die Information über die Eingangsgröße x/t/oder über ihren normalisierten Wert x/t/X enthalten ist, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbund der Elemente gemäß Bild 1 erfolgt und die Änderung der Funktion mittels des Schalters S ermöglicht ist.

3. Die Schaltung zwecks Multiplikation der analogen Größen gekennzeichnet dadurch, dass an dem logischen Baustein "exklusiv-oder" die Eingangswerte herangeführt werden, die vorher im Konversionsteil gemäß Bildern 1 und 2 hinübergeführt wurden.

4. Die Schaltung zur analog-digitalen Konversion gekennzeichnet dadurch, dass mittels eines Zählers und logischer Bausteine durch die statistische Methode das Verhältnis zwischen dem "up" und "down" des Impulsreihezustandes gemäß dem Bilde 2 bestimmt wird und das Messen elektrischer Größen gemäß der Tabelle I ermöglicht wird.