180979. lajstromszámú szabadalom • Többcsatornás időmultiplex mérőberendezés
180979 6 átalakító fokozatok kívánt pontossághoz tartozó beállási ideje Tbe, akkor Tbe + Tm m=——---------Tism darab jelátalakító fokozatra van szükség, ahol m értékét a legközelebbi egész számra felfelé kell kerekíteni. Ha a mérőberendezés összesen n csatornás, egy J1 ... Jm jelátalakító fokozathoz n k = — m bemeneti csatorna tartozik. A 2. ábrán a találmány szerinti mérőberendezés többcsatornás háromfázisú teljesítménymérésre kialakított kiviteli alakja látható. Itt az egyes bemeneti Bll,... Bmk csatornákhoz négy-négy bemenet és ezekhez csatlakozó négy-négy Til 1, TI 12, TI 13, TI 14,..., Tiki, Tlk2, Tlk3, Tlk4,.. . transzformátor tartozik. Például a Bll csatornabemenetei Ull feszültséget, 111 áramot, Ull’ feszültséget és 111’ áramot, a Blk csatorna bemenetei pedig Ulk feszültséget, Ilk áramot, U1K’ feszültséget és Ilk’ áramot mérnek. Az 111, 111’, Ilk és Ilk’áramot mérő Tl 12, Tl 14, Tlk2 illetve TIk4 transzformátorok szekunder tekercsével Rll, Rll’, Rlk illetve Rlk’ ellenállás van párhuzamosan kapcsolva. A Till,... T114,... ,Tlkl,... Tlk4 transzformátorok szekunder tekercsének egyik kapcsa közösítve a J1 jelátalakító fokozatban levő SZÍ és SZ2 szorzóáramkörök egy-egy bemenetére van kapcsolva. A T111, ... TI 14,... ,Tlkl,... Tlk4 transzformátorok szekunder tekercsének másik kapcsai Kl 1,... Kik kapcsolókon keresztül az SZÍ és SZ2 szorzóáramkörök további két-két bemenetére vannak csatlakoztatva. A J1 jelátalakító fokozat még az SZÍ és SZ2 szorzóáramkörök kimenetére csatlakoztatott S összegzőáramkört és ennek kimenetére kapcsolt F szűrőt tartalmaz, amely F szűrő kimenete képezi a J1 jelátalakító fokozat kimenetét. Hasonló a felépítése a többi J2,... Jm jelátalakító fokozatnak is. A J1 ... Jm jelátalakító fokozatok kimenetei KI,... Km kapcsolókon keresztül N kimeneti fokozat bemenetére vannak csatlakoztatva. Természetesen lehetséges olyan kialakítás is, amelynél csak a J1 ... Jm jelátalakító fokozatok egy része pl. csak a J1 jelátalakító fokozat van a 2. ábra szerint kialakítva, a többi pl.: J2 . .. Jm jelátalakító fokozat pedig az 1. ábra szerinti. A 3. ábrán a találmány szerinti nyolccsatornás mérőberendezés váltakozó feszültségek és áramok mérésére kialakított kiviteli alakja látható. A bemeneti Bll,... B24 csatornák rendre Ul, U2 feszültséget, II, 12 áramot, U3 feszültséget, 13 áramot, U4 és U5 feszültséget mérnek. Ennek megfelelően a TI 3, TI4 és T22 transzformátorok szekunder tekercsével RÍ3, R14 illetve R22 ellenállás van párhuzamosan kapcsolva. A B11,...B14 csatornák K11,...K14 kapcsolókon keresztül J1 jelátalakító fokozathoz, a B21,...B24 csatornák pedig K21,... K24 kapcsolókon keresztül J2 jelátalakító fokozathoz vannak csatlakoztatva. A Kll,... K24, valamint a KI és K2 kapcsolók célszerűen térvezérlésű kapcsolótranzisztorok. A J1 és J2 jelátalakító fokozatok a bemenetűkre jutó váltakozó feszültség avagy áram elektrolitikus középértékével vagy 5 négyzetes középértékével (effektiv értékével) arányos Uszl illetve Usz2 feszültséget állítanak elő, amely KI illetve K2 kapcsolón keresztül áramgenerátoros kimenetű N kimeneti fokozat bemenetére jut. Az N kimeneti fokozat időmultiplex E kimenetén előállított szabványos Iki áram a D analóg-digitális átalakító bemenetére jut, amely a kimenő digitális jelet Z adatvonalon továbbítja az A adatfeldolgozó egységnek. Az A adatfeldolgozó egység szinkron vezérli egyrészt a Kll,... K24, valamint a KI és K2 kapcsolókat vezérlő L vezérlőegységet annak C címbemenetén, másrészt a D analóg-digitális átalakítót a vezérlő V vonalon. A C címbemenet C0, Cl, és C2 címvezetékekből áll. Az A adatfeldolgozó egység a D analóg-digitális átalakítótól a Z adatvonalon kapott jeleknek megfelelően ad ki pl. beavatkozást indító vezérlőjeleket a G kimeneten. Az L vezérlőegység célszerűen programozható, csak olvasható memória (PROM). Tegyük fel, hogy az A adatfeldolgozó berendezés a C címbemeneten a címet Tism = 70 msec-onként változtatja. A D analóg-digitális átalakító legyen integráló típusú Tm = 50 msec mérési időtartammal. A J1 és J2 jelátalakító fokozatok beállási ideje 0,1%-nál kisebb hibához legyen Tbe = 90 msec. Ebben az esetben Tbe + Tm 90 + 50 m=--------------=------------ =2 Tism 70 jelátalakító fokozatot kell alkalmazni, és az egyes jelátalakító fokozatokhoz négy-négy bemenő csatorna tartozik. A 4. ábra mutatja a 3. ábra szerinti kiviteli alak Kll,... K24 és Kl, K2 kapcsolóinak be- és kikapcsolt állapotát a CO, Cl és C2 címvezetékeken levő címnek megfelelően. A címzés ciklikusan történik, az 111 dm után a 000 cím következik. Az 5. ábrán látható jelalakábrák a 011 és 100 címeknek megfelelő mérési periódusokat szemléltetik. Látható, hogy a 011 címnek megfelelő periódusban, amelynek időtartama megfelel a Tism letapogatási időtartamnak, a kimenő Iki áram megfelel a bemeneti 13 áramnak, és ezen periódusban már be van kapcsolva a KI 3 kapcsoló is, így a J1 jelátalakító fokozat kimenetén levő Uszl feszültségnek van ideje felfutni. A 100 címnek megfelelő periódusban zár a KI kapcsoló, így az Uszl feszültségnek megfelelő Iki áram a D analóg-digitális átalakító bemenetére jut. A D analóg-digitális átalakító a vezérlő V vonalon Tk késleltetési idő eltelte után kap vezérlést, amely indítja a Tm mérési időtartamot. A Tm mérési időtartam akkor kezdődik, amikor eltelt a J1 jelátalakító fokozat felépítésétől függő Tbe beállási idő, amely ahhoz kell, hogy az Uszl feszültség hibája 0,1%-nál kisebb legyen. A találmány szerinti időmultiplex mérőberendezés a rajzon ábrázolt kiviteli alakoktól eltérően is megvalósítható. Lehetséges például olyan kialakítás, amikor a bemeneti csatornák mérőadóihoz csatlakozó jelátalakító fokozatok különféle műveleteket végeznek. Analóg mérőadók esetén a jelátalakító fokozatok analóg-digitális átalakítót és ehhez csatlakoztatott digitális feldolgozóáramkört, például mikroprocesszort tartalmazhatnak. Lehetséges azonban, olyan kialakítás is, amikor a mérőadók digitális ki3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
