177001. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés villamos mérőjelváltozás sebességének digitális mérésére
5 177001 6 a bemenőjel mintavételezés alatti átlagértékét képezik és amit egy Nx/Nt pulzussorozat arányossággal fejeznek ki. Az ilyen jellegű átalakítók az Nx/Nt pulzussorozat arányosság számlálóját is rendszerint az Nt pulzussorozatot képző f0 referencia frekvenciából állítják elő és folyamatosan kvantálják a bemenőjelet, és így a Ta = Ntf0 konverziós idő az átalakító analóg működéstől függetlenül választható meg. Az 1 analóg-digitális átalakító fx pulzuskimenete nem szükségszerűen egy „E” értékű 9 frekvenciaosztón keresztül azaz közvetlenül a 13, 14, 15, 16, ..n mintavevő számlálók ütembemenetére jut. A 9 frekvenciaosztó feladata egyrészt — amenynyiben az egyéb paraméterek ezt engedik - az fx pulzuskimeneten megjelenő pulzussorozatok szűrése, másrészt túl nagy konverziós idők esetén azok leosztása a mintavevő számlálók kapacitásának megfelelő értékűre. A 13, 14, 15, 16 ...n mintavevő számlálók az fx pulzus kimeneten megjelenő pulzusokat közvetlenül nagy E értékkel leosztva tényleges z • Ta konverziós időkben, de egymást Ta konverziós időkkel követően számlálják (1., 2. ábra) vagyis az „X” analóg mérőjellel arányos és az Nxj pulzussorozatok által megjelenített digitalizált átlagértékek Ta konverziós időnként zTa tényleges konverziós időkre képződnek, ahol az a 13, 14, 15, 16... n mintavevő számlálók választott száma. z - 1 Ezáltal az egymást követő mintavételek -----z arányban átfedik egymást. Amennyiben a különbségeket a fenti módon nyert, egymást részben átfedő mintavételekből képezünk a különbségekben az egyes mintavételek dinamikus és egyéb véletlenszerű hibák csökkentett mértékben jelentkeznek, sőt önmagában már az a tény is, hogy a mintavételek Ta helyett tényleges zTa konverziós időkre vonatkoztatott átlagértékek a dinamikus zavarérzéketlenséget javítja. Ezen a működésmód egyenes következménye, hogy a változási sebesség mérésének felbontása lényegesen finomítható. A fenti mintavételezés és különbségképzés idődiagramja a 2. ábrán látható, amely az 1. ábra szerinti mérési elrendezésen az alábbi módon valósul meg. A 2 vezérlőáramkör által előállított vcím vezérlőjelek a 13, 14, 15, 16 ... n mintavevő számlálók tartalmát egyrészt Ta konverziós időközökkel követően a 3 adatkiválasztóáramkör kimenetére adják. A3 adatkiválasztó áramkör kimenete egyrészt a 4 adattároló bemenetére, másrészt az 5 különbségképző áramkör egyik bemenetére csatlakozik, így azokon minden Ta konverziós idő végén Nxj pulzussorozatoknak megfelelő mintavételi érték van. Ugyanakkor az 5 különbségképző áramkör másik bemenetén valamely előző vcjm vezérlőjel hatására a 3 adatkiválasztó áramkör kimenetén megjelent, és a Ta konverziós idő végén a 2 vezérlőáramkör szolgáltatta V2 jellel a 4 adattárolóba beírt Nxj_i;2 pulzussorozatnak megfelelő mintavételi érték van. így az 5 különbségképző áramkör kimenetén minden Ta konverziós idő végén Nx^; = Nxj_ it2 ., különbség van, amely különbség a 2 vezérlőáramkör által megfelelő időben előállított Vj vezérlőjel hatására a 6 eredménytárolóba íródik. Az Nxki különbség értékének a 6 eredménytárolóba történő beírása után a 2 vezérlőáramkör a Vi-t követő V2 vezérlőjelet állítja elő, amelynek hatására az Nxí_i,2 ... előző mintavételi érték helyett a 3 adatkiválasztóáramkör kimenetén levő NX; mintavételi érték íródik a 4 adattárolóba. A 4 adattárolóba történő beírást követően a különbség képzéshez megcímzett mintavevő számláló tartalmát a 2 vezérlőáramkör a megfelelő Vti3, Vti4,. • • Vtn vezérlőjellel törli, amelyet követően a számláló új mintavételezésbe kezd. Ezzel egyidőben a 2 vezérlő áramkör a 3 adatkiválasztó áramkörön a következő különbség képzéshez 13, 14,... n mintavevő számlálók közül kijelöli a következőt, amivel egy újabb TA konverziós idő múlva a leírt módon újabb különbség képződik. Az ily módon képződő és a 6 eredménytárolóba írt érték mindenkor arányos a Ta konverziós időkre vonatkoztatott jelváltozások átlagával, azaz a jelváltozási sebességgel. A 6 eredménytárolóba kerülő érték megfelelő dimenzionálása és a hibatényezők megszabta értékre való csökkentése az osztótényezőjű 7 kimeneti osztóáramkörrel történhet, amelyet követően a 8 kijelzőegység a jelváltozási sebességet a kívánt egységben jelzi ki. A fenti módon működő mérési elrendezés teljesén szabadon futó, abba kezdő értékek beírása szükségtelen, bármely helyzetből (z+1)Ta konverziós idő múlva beáll és folyamatosan képzi a jelváltozási sebességet. A mérési elrendezés vezérlőjelei az analóg-digitál átalakító által felhasznált fc referencia frekvenciából állíthatók elő célszerűen úgy, hogy az egyes műveletek egyetlen impulzuson belül menjenek végbe, mivel így az átalakító fx pulzus kimenetéről érkező pulzusok maradéktalanul a 13, 14, ..n mintavevő számlálókba kerülnek, azaz nem lesz kvantumveszteség. Az ismertetett kapcsolási elrendçzés alábbi előnyei külön kiemelhetők. — Az egész mérési elrendezés - a decimális kijelzés kivételével — tisztán bináris rendszerben építhető fel, ami egyrészt a felépítést, másrészt az esetleges további adatfeldolgozást igen leegyszerűsíti. — Pillanatérték kiértékelő műszerhez való csatlakozást két adatvivő vezetéken keresztül biztosítja. — A mérési elrendezésen belül is lehetséges a pillanatértékkiértékelés, ugyanis a 4 adattároló Ta konverziós időközönként az x analóg mérőjel tényleges zTA konverziós időkre átlagolt bináris értékét tartalmazza.-Kevés programtényező állíthatóvá tételével (E, W, és Nt) a gyakorlati követelményeknek igen széles! körben megfelelő univerzális jelváltozási sebességmérő alakítható ki. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
