183205. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés analóg jelek nagy hálózati zavarelnyomással történő digitális mérésére
1 183 205 2 A berendezés bemenetelre a mérendő Ut, U2, ...,UN feszültségek érkeznek, amelyeket az U1K, U2K, ...,UNK középérték jellemez, de e mellett a hálózatból származó, különböző amplitúdójú és fázishelyzetű zavarkomponenseket is tartalmaznak. A HSZ egység bemenetére egy, a hálózatból származó szinkronizáló UH feszültség csatlakozik. A mérendő Ul, U2, ...,UN feszültségek SZÍ, SZ2,---, SZN szűrőfokozatokon keresztül csatlakoznak az FM méréspontváltó MB1, MB2, ...,MBN bemenetelre, amely SZÍ, SZ2, ...,SZN szűrőfokozatoknak az a feladatuk, hogy a mért jelekben előforduló impulzusszerű zajokat kiszűrjék. Az FM méréspontváltó az MP adatfeldolgozó egységtől kapott parancsnak megfelelően MB1, MB2, -, MBN bemenetek egyikét az MK kimenetre kapcsolja. Az A analóg-digitális átalakító az AB bemenetére érkező analóg jelet az indító ST bemenetére érkező indító impulzus hatására digitális számértékké alakítja, i^glv számérték a párhuzamos kimenő DK1, DK2,..., DKZ vonalakon nyerhető akkor, ha az A analóg-digitális átalakító átalakítás kész AK kimenetén azt jelzi. Az engedélyező 10 oszcillátor olyan áramkör, amely az MP adatfeldolgozó egységtől kapott parancsjel időtartamáig adott frekvenciájú impulzussorozatot állít elő a kimenetén. A VK választókapcsoló vagy a HSZ egység vagy az 10 oszcillátor által előállított impulzusokat kapcsolja az A analóg-digitális átalakító indító ST bemenetére, amely impulzusokra egy-egy digitalizálás (A/D átalakítás) történik meg. Az MP adatfeldolgozó egység az M memóriában tárolt program alapján irányítja a mérés folyamatát, és ugyancsak az M memóriában kerülnek tárolásra a digitális mérés közbenső és végeredményei. A mérés indításakor a VK választókapcsoló felső állásában van, így a HSZ egység kimenetét kapcsolja az A analóg-digitális átalakító indító ST bemenetére. Mindaddig, amíg az UH feszültség nem éri el valamelyik nulla átmenetét, az A analóg-digitális átalakító nem kap indító jelet, így átalakítás kész AK kimenetén nem ad jelet az MP adatfeldolgozó egység felé. A nullaátmenet bekövetkezésének időpillanatában a HSZ egység indító impulzust ad az A analóg-digitális átalakítónak, amely egy „üres” A/D átalakítás lezajlása után átalakítás kész AK kimenetén jelet ad az MP adatfeldolgozó egység felé. Az MP adatfeldolgozó egység ekkor — figyelmen kívül hagyva a DK1, DK2, ...,DKZ vonalakon megjelenő digitális számértéket, ami az üres A/D átalakítás eredménye — az AK kimenetről kapott, számára interruptot eredményező jelre a VK választókapcsolót átváltja úgy, hogy az az 10 oszcillátor kimenetét kapcsolja az indító ST bemenetre, s egyben engedélyezi az 10 oszcillátort, valamint az FM méréspontváltót az első csatornára kapcsolja, azaz az MK kimenet az MB1 bemenettel lesz összekötve. Az 10 oszcillátor első impulzusának hatására az A analóg-digitális átalakító leméri a mérendőül feszültség U1M1 pillanatértékét, majd átalakítás kész AK kimenetén erről jelzést ad az MP adatfeldolgozó egység felé. Erre az MP adatfeldolgozó egység beolvassa az A analógdigitális átalakító digitális kimenő DK1, DK2, ..., DKZ vonalain található számértéket, elraktározza ; azt az M memória erre kijelölt helyén, majd az FM méréspontváltót a második csatornára kapcsolja. A mérendő U2 feszültség U2M1 pillanatértékének lemérése az 10 oszcillátor következő impulzusának hatására történik meg, a nyert digitális számértéket az MP adatfeldolgozó egység az M memória következő helyén tárolja, majd az FM méréspontváltót a harmadik csatornára váltja. A folyamat a leírt módon ismétlődik mindaddig, amíg az utolsó mérendő UN feszültség is lemérésre kerül, majd az MP adatfeldolgozó egység a VK választókapcsolót ismét felső állásába kapcsolja. Az első mérési sorozat eredményeként tehát az M memóriában rendre tárolásra kerülnek az U1M1, U2M1, ...,UNM1 pillanatértékeknek megfelelő digitális számértékek. A szinkronizáló UH feszültség következő nullaátmenete hasonló mérési sorozatot indít, amelynek U1M2, U2M2, UNM2 pillanatértékeihez tartozó digitális száméi tékek az M memória egy kijelölt másik területén kerülnek tárolásra. A második mérési sorozat lezajlása után az MP adatfeldolgozó egység a két mérési sorozat eredményeiből páronként számtani átlagot képez, amely átlagok egyben a digitális mérés végeredményei. Mivel egy csatorna vonatkozásában az egymást követő két mérés olyan időpillanatokban történik, amikor a mért hasznos bemenő feszültséghez a hálózatból hozzáadódó zavaró feszültség éppen ellentétes előjelű, a zavaró feszültség az átlagolásnál kiesik. Ily módon sem a zavaró feszültség amplitúdója, sem fázishelyzete nem befolyásolja a mérés eredményét. Megoldható a mérési sorozatok indítása úgy is, hogy a HSZ egység szinkron impulzusai közvetlenül az MP adatfeldolgozó egység egyik interrupt bemenetére csatlakoznak, és az MP adatfeldolgozó egység a kapott szinkron impulzusra engedélyezi az 10 oszcillátort. Ebben az esetben nem szükséges a VK választókapcsoló, viszont a mérésadatgyűjtés az MP adatfeldolgozó egységnek az AK kimenethez csatlakozó interrupt bemenetén kívül még egy interrupt bemenetét lefoglalja. Az 10 oszcillátor frekvenciáját úgy kell megválasztani, hogy két egymás utáni impulzusa között rendelkezésre álló idő elegendő legyen az A/D átalakításra, valamint arra, hogy az MP adatfeldolgozó egység a mérési részeredményeket az M memóriában tárolja. Mivel a mérés indításakor az első nullaátmenet megjelentésére legfeljebb egy hálózati félperiódus idejéig kell várakozni, a teljes mérési sorozat legfeljebb másfél hálózati periódus időtartamáig tart. Ez alatt az időtartam alatt valamennyi csatorna egyszer megmérhető. Az ismertetett kiviteli alaknál a két mérési sorozat a hálózat két egymást követő félperiódusában zajlik le. Nyilvánvaló azonban, hogy a találmány szerinti megoldásnál ez nem szükségszerű, csupán az lényeges, hogy a két mérési sorozat két egymással ellentétes fázisú félperiódusban történjék, ez ugyanis a hálózati eredetű zavarok kiejtésének feltétele. Az is lehetséges továbbá, hogy pl. két egymást követő félperióduson belül - a csatornák igen nagy száma miatt — csak a csatornák egy részéné’ végezzük el a digitális mérést, a csatornák másik része a következő két félperiódusban kerül megmérésre. Ez esetben az összes csatorna analóg jelének egyszeri digitális mérése négy félperiódusnak megfelelő időtartamot vesz igénybe. A hálózati periódusidőhöz képest lassan változó analóg jelek esetén előnyös lehet, ha az analóg jelek digitalizálását több egymást követő páros számú félperiódusban pl. 20 félperiódusban végezzük el, a nyert digitális mérési eredményeket tároljuk, és az átlagolást az összes félperiódusban nyert mérési eredményre végezzük el. Ezáltal nagyobb zavaijel-elnyomás biztosítható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
