Модуль измерительный устройства контроля качества электрической энергии

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам, предназначенным для контроля качества электрической энергии.
Известен модуль измерительный устройства контроля качества электрической энергии, состоящих из блока масштабных преобразований, блока аналого-цифровых преобразователей, блока обработки информации, позволяющий контролировать значения трехфазных напряжений и токов (патент на полезную модель №65654).
Также известны модули измерительные устройства контроля качества электрической энергии, состоящие из блока масштабных преобразований, блока аналого-цифровых преобразователей, блока обработки информации, позволяющие измерять показатели качества электрической энергии, а также измерять значение постоянного напряжения (патенты на полезную модель №74715 и №81158).
Наиболее близким к предлагаемому устройству является модуль измерительный устройства контроля качества электрической энергии состоящих из блока гальванической развязки, блока масштабных преобразований, блока аналого-цифровых преобразований и блока обработки информации, позволяющий измерять показатели качества электрической энергии, а также измерять значение постоянного напряжения (патент на полезную модель №184834).
Недостатками данных устройств является то, что они имеют достаточно низкую точность измерения, так как не обладают возможностью автоматической калибровки устройства.
Значения параметров электрических элементов (конденсаторы, резисторы и др.), входящих в состав блоков гальванической развязки, масштабных преобразований и аналого-цифровых преобразований могут отклоняться от номинальных значений вследствие температурной и временной зависимости. При этом образуется дополнительная инструментальная погрешность, которая приводит к снижению точности измерений.
Целью полезной модели является повышение точности измерения, за счет применения встроенных средств, позволяющих проводить автоматическую калибровку устройства.
Указанная цель достигается тем, что модуль измерительный устройства контроля качества электрической энергии состоящий из блока гальванической развязки, блока масштабных преобразований, блока аналого-цифровых преобразований и блока обработки информации, причем блок гальванической развязки, блок масштабных преобразований, блок аналогово-цифровых преобразований и блок обработки информации соединены последовательно, информационный выход блока обработки информации подключается к сетевому интерфейсу, дополнительно снабжен блоком калибровочных сигналов и коммутатором, причем на измерительные входы коммутатора подаются значения измеряемых напряжений и токов, на калибровочные входы коммутатора подаются значения калибровочных напряжений и токов от блока калибровочных сигналов, а управляющий вход коммутатора соединен с управляющим выходом блока обработки информации.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство работает следующим образом.
Трехфазная электрическая сеть и источник постоянного напряжения подключаются к измерительным входам (I) коммутатора (5), блок калибровочных сигналов (6), вырабатывающий калибровочные сигналы переменного напряжения, переменного тока и постоянного напряжения, подключается к калибровочным входам (II) коммутатора. Блок обработки информации (4) через управляющий выход (II) с заданной периодичностью подает на управляющий вход (III) коммутатора команду на подключение к блоку гальванической развязки (1) сигналов от блока калибровочных сигналов.
В блоке гальванической развязки происходит гальваническая развязка электрических цепей, в которых производится измерение, от блока масштабных преобразований (2). В блоке масштабных преобразований трехфазные напряжения и токи, а также постоянное напряжение подвергаются масштабному преобразованию до уровня, соответствующего значению диапазона измерения напряжения и тока. Мгновенные значения сигналов преобразуются в цифровые коды при помощи блока аналого-цифровых преобразований (3) и передаются в блок обработки информации.
В калибровочном режиме, когда сигнал поступает от блока калибровочных сигналов, блок обработки информации фиксирует разницу между значениями заранее известных калибровочных сигналов и значениями, выдаваемыми блоком аналого-цифровых преобразований и высчитывает поправочный коэффициент, учитывающий текущую погрешность измерений.
В режиме измерения, когда сигналы поступают от трехфазной электрической сети и источника постоянного напряжения, блок обработки информации корректирует значения, полученные от блока аналого-цифровых преобразователей, с учетом поправочных коэффициентов, значения которых рассчитаны в калибровочном режиме.
Блок обработки информации через информационный выход (I), подключенный к сетевому интерфейсу, обеспечивает передачу полученного массива данных к устройствам хранения, отображения и передачи информации (в состав модуля измерительного устройства контроля качества электрической энергии не входят).
Применение блока калибровочных сигналов и коммутатора позволяет повысить точность измерения, за счет возможности проведения автоматической калибровки устройства.