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專利名稱：中頻電源功率因數(shù)的快速測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于監(jiān)測(cè)中頻電源功率因數(shù)及有功功率的快速測(cè)量裝置。
本實(shí)用新型屬于用于電源或類似的電力系統(tǒng)的變換設(shè)備的測(cè)控裝置。
現(xiàn)有的測(cè)量中頻電源功率因數(shù)的裝置有機(jī)械式和電子式兩大類，機(jī)械式測(cè)量裝置常用的有動(dòng)圈式儀表和靜電式儀表。這兩種儀表由于機(jī)械慣性存在，使測(cè)量值總是遲后于實(shí)際值。而電子式測(cè)量功率因數(shù)的方法，均采用相敏態(tài)和過零比較方法，第一種方法測(cè)量精度較低，而第二種方法不能適用于中頻及中頻以上的信號(hào)測(cè)量，并且均存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)速度慢、成本高等缺點(diǎn)。
為了能快速、精確測(cè)得中頻電源的功率因數(shù)及有功功率，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，響應(yīng)快，測(cè)量精度高的電子式測(cè)量裝置。
本儀器是采用模擬電路，將測(cè)得的瞬時(shí)功率信號(hào)中的有功功率信號(hào)和視在功率信號(hào)分離開，并將兩路信號(hào)經(jīng)模擬除法器相除，得到功率因數(shù)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的。本儀器的具體結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)合以下附圖加以說明。


圖1，快速測(cè)量裝置的電路原理圖。
本儀器是由電流——電壓變換器1及濾波放大器2、3分別接收中頻電源的電流和電壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相同量程的電壓信號(hào)，兩路信號(hào)同時(shí)經(jīng)模擬乘法器4運(yùn)算后，輸出得到瞬時(shí)功率信號(hào)P，由于模擬乘法器4的輸出端分別連接有RC低通濾波電路5和由并聯(lián)的電感L1、電容C1加串聯(lián)的電感L2、電容C2組成的兩倍選頻濾波電路6，將瞬時(shí)功率信號(hào)分離成直流電壓信號(hào)P1和二次諧波電壓信號(hào)
，二次諧波電壓信號(hào)
2再由橋式整流器10加濾波放大器11組成的峰值檢測(cè)電路7，輸出為其電壓峰值信號(hào)
，兩路信號(hào)P11、
均接到模擬除法器8上相除后，輸出得到功率因數(shù)信號(hào)COSφ。該信號(hào)可通過顯示器9顯示出，即完成測(cè)量任務(wù)。同時(shí)可將有功功率信號(hào)P1和功率因數(shù)信號(hào)COSφ，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器直接送于電腦處理或直接作為反饋信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)中頻電源或中頻感應(yīng)加熱系統(tǒng)的閥環(huán)控制。
本實(shí)用新型的測(cè)量技術(shù)指標(biāo)1、測(cè)量精度有功功率≤0.5％功率因數(shù)≤1.5％2、溫度漂移±2mv／℃3、頻帶寬度≥20KHZ4、響應(yīng)時(shí)間≤6ms可見本儀器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、測(cè)量精度高、響應(yīng)快、工作可靠、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，可適用于中頻及中頻以上的電源系統(tǒng)和感應(yīng)加熱系統(tǒng)。
本儀器的最佳實(shí)施例本儀器用于測(cè)量8000HZ中頻電源其電路中電流——電壓變換器1、濾波放大器2、3、11采用型號(hào)為F3140芯片，模擬乘法器4和模擬除法器8采用BC006芯片，RC低通濾波電路的電阻R取2KΩ，電容C取1μ，兩倍選頻濾波電路中的電感L1、L2均取3000mH，電容C1、C2均取1320PF。
權(quán)利要求1.一種用于監(jiān)測(cè)中頻電源的功率因數(shù)及有功功率的快速測(cè)量裝置，由電流-電壓變換器1及濾波放大器2、3分別接收中頻電源的電流和電壓信號(hào)，兩路信號(hào)同時(shí)經(jīng)模擬乘法器4運(yùn)算后，輸出為瞬時(shí)功率信號(hào)P，其特征在于，模擬乘法器4的輸出端分別連接RC低通濾波器5和兩倍選頻濾波電路6，將瞬時(shí)功率信號(hào)分離成直流電壓信號(hào)P1和二次諧波電壓信號(hào)
，二次諧波電壓信號(hào)
再經(jīng)峰值檢測(cè)電路7，輸出其峰值信號(hào)
，兩路信號(hào)P1，
均接到模擬除法器8上，輸出得到功率因數(shù)信號(hào)COSΦ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速測(cè)量裝置，其特征在于，兩倍選頻濾波電路6由并聯(lián)的電感L1、電容C1加串聯(lián)的電感L2、電容C2組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速測(cè)量裝置，其特征在于，峰值檢測(cè)電路7由橋式整流器10加濾波放大器11組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速測(cè)量裝置，其特征在于，電流——電壓變換器1、濾波放大器2、3、11的型號(hào)為F3140芯片，模擬乘法器4和模擬除法器8的型號(hào)為BC006芯片，RC低通濾波電路的電阻R取2KΩ、電容C取1μ，兩倍選頻濾波電路中的電感L1、L2均取3000mH，電容C1、C2均取1320PF。
專利摘要一種用于監(jiān)測(cè)中頻電源的功率因數(shù)及有功功率的快速測(cè)量裝置，是將中頻電源電流和電壓信號(hào)經(jīng)模擬乘法器運(yùn)算后，得到瞬時(shí)功率信號(hào)。該信號(hào)分別經(jīng)低通濾波電路和兩倍選頻濾波電路得有功功率信號(hào)和視在功率信號(hào)。兩路信號(hào)均通過模擬除法器運(yùn)算后，輸出即為功率因數(shù)信號(hào)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，響應(yīng)快，工作可靠，測(cè)量精度高，可適用于中頻及中頻以上的電源系統(tǒng)及加熱感應(yīng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01R21/06GK2036275SQ8820972
公開日1989年4月19日 申請(qǐng)日期1988年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月18日
發(fā)明者楊振野 申請(qǐng)人:第二汽車制造廠