Способ измерения частоты электрических колебаний

Способ измерения частоты электрических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Л 1000с12

Класс 21е, 36

СССР ф (ЯР ъ г <

1т,1 g .

TFX."1;:-.

1 !

60 ц„";

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. Ф. Ремнев

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Заявлено 22 февраля 1954 г, за № К-872/450196 в Министерство электростанций и электропромышленно ти

Точное измерение частоты резонансным методом сильно затрудняется расплывчатостью резонанса: при врац1ении регулятора настройки на некоторый угол в ту и другую сторону около положения резонанса показания индикатора резонанса остаются почти неизменными. Для повышения точности отсчета положения резонанса желательно использовать не плоскую вершину кривой резонанса, а ее крутые склоны.

Согласно настоящему изобретению для этой цели емкость или индуктивность резонансного контура (или системы, если применяется, например, реактивная лампа) периодически меняется с низкой частотой 1а, порядка

30 — 1000 гtl или выше. Благодаря этому высокочастотное напряжение на выходе контура оказывается промодулированным этой низкой частотои f„, и после детектирования получается переменное напряжение частоты f Если это напряжение подать на фазовый выпрямитель, опорное напряжение которого получается от того же источника, что и модулирующая частота, то момент точного резонанса будет отмечаться уменьшением выходного напряжения фазового выпрямителя до нуля.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа измерения частоты электрических колебаний; на фиг. 2 и 3 представлены кривые, поясняющие этот способ.

На фиг. 1 обозначено: 1 — резонансная система; 2 — модулятор;

3 — детектор; 4 — фазовый выпрямитель; 5 — выходной индикатор, U — измеряемое напряжение; / напряжение на входе фазового выпрямителя и Ув — напряжение на его выходе.

На фиг. 2 изображена резонансная характеристика системы, причем по оси абсцисс отложена частота, по оси ординат — величина высокочастотного напряжения. Для ясности кривая колебаний модулированной измеряемой частоты показана перемещающейся вдоль оси абсцисс, а резонансная кривая — неподвижной, тогда как фактически именно резонансная кривая смещается влево и вправо с модулирующей частотой.

Буквами а, б, в обозначены кривые изменения с частотой f „трех значений частоты контура J „, буквами а б в — соответствующие изменения напряжения U, на выходе контура после детектирования.

Как видно из фиг. 2, при постепенном увеличении собственной частоты контура (кривая a — до резонанса, кривая б — в момент резо¹ 100992 панса и кривая в — после резонанса) на выходе контура или на входе фазового выпрямителя появляется напряжение с частотой модуляции (кривая а ), которое сначала медленно увеличивается, а затем быстро уменьшается и становится равным нулю (кривая б ), когда средняя частота (около которой происходит модуляция) становится равной измеряемой. При переходе за резонанс напряжение на входе фазового выпрямителя меняет фазу на 180 (кривая в ), снова быстро возрастает до максимума и затем постепенно исчезает.

Равенство нулю переменного напряжения частоты модуляции в промежутке между двумя максимумами соответствует точной настройке на измеряемую частоту. Как видно из фиг. 2, в этот момент на выходе контура появляется максимальная амплитуда удвоенной частоты, но она не дает никакого эффекта на выходе фазового выпрямителя.

На фиг. 3 показано изменение напряжения U3 на выходе фазового выпрямителя при изменении настройки резонансного контура. По оси ординат отложены значения напряжения, по оси абсцисс — частоты контура.

Так как при этом работа происходит на крутых склонах резонансной кривой, положение резонанса может быть определено с высокой точностью. Модуляция может быть как синусоидальной, так и .прямоугольной или другой симметричной формы.

Она может производиться механическим способом (в том числе и с помощью вибропреобразователя), электрическим и магнитным (в том числе с помощью нелинейных индуктивностей и емкостей) . Амплитуда модулирующего напряжения должна быть порядка 0,15 — 0,40 ширины резонансной кривой и не является критической.

Предлагаемый способ дает возможность осуществить автоматическую настройку на измеряемую частоту, если, например, вместо фазового выпрямителя присоединить через соответствующий усилитель двухфазный двигатель с рабочей частотой, равной частоте модуляции, вторая обмотка которого питается модулирующим напряжением.

Предмет изобретения

Способ измерения частоты электрических колебаний при помощи электрической резонансной системы, снабженной регулятором настройки, и индикатора резонанса (совпадения измеряемой частоты с собственной частотой резонансной системы), о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, собственную частоту резонансной системы периодически изменяют (модулируют) с низкой частотой, модулированное напряжение на выходе резонансной системы детектируют, монотонно изменяют посредством регулятора настройки собственную частоту резонансной системы и момент резонанса определяют по уменьшению до нуля, полученного после детектирования переменного напряжения модуляционной частоты.

gî 1I1i ) $099

Фиг. 1

Фиг. 2

Ь Ую

Фиг. 3