ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПАРИРОВАНИЯ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ                                     ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ПАРАМЕТРОВ

Мелентьев Владимир Сергеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационно-измерительной техники, Самарский государственный технический университет, vs_mel@mail.ru
Иванов Юрий Михайлович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, кафедра информационно-измерительной техники, Самарский государственный технический университет, fuego@rambler.ru
Юдина Елена Георгиевна, аспирант, Самарский государственный технический университет, yudinec@mail.ru

621.317

Объектом исследования являются параметры гармонических сигналов (ПГС): среднеквадратические значения напряжения и тока, активная и реактивная мощности. Предметом исследования являются методы определения ПГС, основанные на формировании дополнительных сигналов, сдвинутых относительно входных по фазе. Целью работы является разработка нового метода измерения ПГС, который использует сравнение входного и дополнительного напряжений, исключает возможность возникновения частотной погрешности формирования дополнительного сигнала и обеспечивает возможность начала измерения в произвольный момент времени. Для определения основных ПГС используются мгновенные значения как входных сигналов, так и дополнительного напряжения, что позволяет сократить время измерения. При анализе погрешности, обусловленной отклонением реальных сигналов от гармонической модели, используется методика, основанная на оценке погрешности результата измерения параметра как функции, аргументы которой заданы приближенно с погрешностью, соответствующей отклонению модели от реального сигнала. Предложен подход к определению ПГС на основе компарирования входного и дополнительного напряжений. Использование такого подхода позволило разработать метод, который в отличие от большинства известных методов, основанных на формировании дополнительных сигналов, использует только одно дополнительное напряжение и исключает возможность возникновения частотной погрешности фазосдвигающего блока. При реализации разработанного метода используются только три аналого-цифровых преобразователя, что сокращает аппаратурные затраты. Полученные в работе результаты позволяют оценивать погрешность определения параметров при отклонении входных сигналов от гармонической модели, а также выбирать параметры измерительного процесса в соответствии с требованиями по точности измерения.

Ключевые слова

параметры сигналов, гармоническая модель, мгновенные значения, дополнительные сигналы, фазосдвигающий блок, погрешность, отклонение реального сигнала от модели.

 Скачать статью в формате PDF

1. Melentiev, V. S. An improvement in the methods used for the measurement of the integrated characteristics of harmonic signals / V. S. Melentiev, V. I. Batishchev, A. N. Kamyshnikova, D. V. Rudakov // Measurement Techniques. – 2011. – Vol. 54, № 4. – P. 407–411.
2. Мелентьев, В. С. Методы измерения интегральных характеристик на основе формирования дополнительных сигналов / В. С. Мелентьев, Ю. М. Иванов, А. Е. Синицын // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». – 2013. – № 2 (38). – С. 56–63.
3. Мелентьев, В. С. Синтез методов измерения интегральных характеристик по мгновенным значениям ортогональных составляющих гармонических сигналов / В. С. Мелентьев, Ю. М. Иванов, А. Е. Синицын // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». – 2012. – № 3 (35). – С. 84–89.
4. Мелентьев, В. С. Исследование метода измерения интегральных характеристик по мгновенным значениям ортогональных составляющих сигналов / В. С. Мелентьев, Ю. М. Иванов, В. В. Муратова // Ползуновский вестник. – 2014. – № 2 (4). – С. 24–26.
5. Melent’ev, V. S. A method of measuring integral characteristics from the instantaneous values of signals separated in time and space / V. S. Melent’ev, Yu. M. Ivanov, A. O. Lychev // Measurement Techniques. – 2014. – Vol. 57, № 9. – P. 979–984.
6. Мелентьев, В. С. Анализ погрешности измерения интегральных характеристик гармонических сигналов из-за отклонения углов сдвига фаз в каналах напряжения и тока / В. С. Мелентьев, Ю. М. Иванов, А. Е. Синицын // Современные информационные технологии : сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. (27 мая 2013 г.). – Пенза : ПГТА, 2013. – Вып. 17. – С. 79–82.
7. Мелентьев, В. С. Аппроксимационные методы и системы измерения и контроля параметров периодических сигналов / В. С. Мелентьев, В. И. Батищев. – М. : Физматлит, 2011. – 240 с.