Устройство для сравнения гармонических составляющих квадратурных напряжений

Устройство для сравнения гармонических составляющих квадратурных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЩИХ КВАДРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее автоматический переключатель, избирательный усилитель, амплитудный, фазовый и синхронный детекторы, выходные индикаторы и коммутационный генератор, соединенный с управляющими входами синхронного детектора и автоматического переключатедя, первый и второй вход которого соединены с входными клеммами, выход автоматического переключателя соединен с входом избирательного усилителя, выход которого соединен с входом амплитудного детектора и первым входом фазового детектора , отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, введены фильтр низких частот, дифференциальный усилитель , вторые амплитудный детектор, избирательный усилитель и автоматический переключатель, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым и первым входами первого переключателя, его выход соединен с входом второго избирательного усилителя , выход которого соединен со вторым входом фазового детектора и с входом второго амплитудного детектора , один вход дифференциального усилиСО теля соединен с выходом первого амплитудного детектора, второй вход с: с выходом второго амплитудного детектора , выход дифференциального усщ1ителя соединен через синхронный детектор с первым выходным индикатором, выход фазового детектора через фильтр низких частот соединен со вторым вы00 ходным индикатором. ;о N) OD

„SU„„1118928 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 01 R 19 10

- : k " .;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / " -1/

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ (21) 3584529/18-21 (22) 27.04.83 (46) 15.10.84. Бюл. В 38 (72) Ю.А. Скрипник, А.И. Суд-Злочевский, А.С. Бойко и В.Г. Здоренко (71) Киевский технологический институт легкой промышленности (53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 391493, кл. G Oi R 23/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 130115, кл. С 01 R 19/10, 1960; (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЯ СРАВНЕНИЯ

ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ КВАДРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее автоматический переключатель, избирательный усилитель, амплитудный, фазовый и синхронйый детекторы, выходные индикаторы и коммутационный генератор, соединенный с управляющими входами синхронного детектора и автоматического переключателя, первый и второй вход которого соединены с входными клеммами, выход автоматического переключателя соединен с входом избирательного усилителя, выход которого соединен с входом амплитудного детектора и первым входом фазового детектора, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, введены фильтр низких частот, дифференциальный усилитель, вторые амплитудный детектор, избирательный усилитель и автоматический переключатель, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым и первым входами первого переключателя, его выход соединен с входом второго избирательного усилителя, выход которого соединен со вторым входом фазового детектора и с входом второго амплитудного детекто- Я ра, один вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого амплитудного детектора, второй вход— с выходом второго амплитудного детектора, выход дифференциального усули- р теля соединен через синхронный детектор с первым выходным индикатором, выход фазового детектора через фильтр низких частот соединен со вторым вы- . ходным индикатором. 00

1118928

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть ис- пользовано при настройке двухфазных генераторов, квадратурных фазорасщепителей, прямоугольно-координатных компенсаторов переменного тока а также в качестве указателя квазиравновесия мостов переменного тока.

Известно устройство для сравнения

l0 гармонических составляющих квадратурных напряжений, содержащее шесть линейных фазочувствительных детекторов, блок деления, блок извлечения корня и два квадратора, входы кото15 рых подключены к попарно соединенным выходам первого, второго, третьего и четвертого линейных фазочувстви,тельных детекторов, к которым подключены также входы блока деления, вы20 ходы квадраторов соединены с входом блока извлечения корня из отношения, к другому входу которого поцключены выходы пятого и шестого фазочувствительных детекторов, при этом входы детекторов соединены соответственно с источниками опорного и повернутого на 90 опорного сигналов 1 .

Недостатком данного устройства является низкая точность фиксации равенства амплитуд и квадратуры срав30 ниваемых напряжений, обусловленная неидейтичностью характеристик детекторов и квадраторов двухканальной схемы.

Наиболее близким техническим ре- 35 шением к изобретению является устройство для сравнения двух переменных напряжений, содержащее автоматический переключатель, избирательный усилитель, амплитудные ограничители, ам-40 плитудный и фазовый детекторы, усилители напряжения частоты коммутации, синхронные детекторы, коммутационный генератор и выходные индикаторы, при этом первый и второй входы переклю- 45 чателя соединены с входными клеммами, выход переключателя соединен с входом избирательного усилителя, выход которого соединен с входом амплитрудного детектора и через амплитудный 50 ограничитель с первым входом фазового детектора, второй вход которого через второй амплитудный ограничитель соединен с клеммой одного из входных напряжений, выход амплитудного детектора 55 через первые усилитель напряжения частоты коммутации и синхронный детектор соединен с первым выходным яндикатором, выход фазового детектора через 1 вторые усилитель напряжения частоты коммутации и синхронный детектор соединен со вторым выходным индикатором, а коммутационный генератор соединен с управляющими входами автоматического переключателя и синхронных детекторов (2 J.

Недостатки известного устройства— низкая точность, обусловленная поо грешностью фазовращателя на 90, а также невысокая чувствительность, обусловленная разновременностью сравнения пакетов гармоник, соответствующих разным полупериодам коммутации, увеличивающей флюктуационный порог чувствительности индикаторов из-за случайных изменений амплитуд и фаз сравниваемых напряжений.

Цел.ю изобретения является повышение точности и чувствительности

/ сравнения амплитуд и фаз гармоник квадратурных напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения гармонических составляющих квадратурных напряжений, содержащее автоматический переключатель, избирательный усилитель, амплитудный фазовый и синхронный детекторы, выходные индикаторы и коммутационный генератор, соединенный с управляющими входами синхронного детектора и автоматического переключателя, первый и второй вход которого соединены с входными клеммами, выход автоматического переключателя соединен с входом избирательного усилителя, выход которого соединен с входом амплитудного детектора и первым входом фазового детектора, введены фильтр низких частот, дифферечциальный усилитель, вторые амплитудный детектор, избирательный усилитель и автоматический переключатель, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым и первым входами первого переключателя, а выход соединен с входом второго избирательного усилителя, выход которого соединен со вторым входом фазового детектора и с входом второго амплитудного детектора, один вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого амплитудного детектора, второй вход — с выходом второго амплитудного детектора, выход дифференциального усилителя соединен через синхронный детектор

1118928 с первым выходным индикатором, выход фазового детектора через фильтр низких частот соединен со вторым выходным индикатором.

На чертеже представлена структурная схема устройства для сравнения гармонических составляющих квадратурнйх напряжений.

Устройство. содержит автоматический переключатель 1, первый вход которого и второй вход автоматического переключателя 2 подключены к первой входной клемме устройства, к второй входной клемме устройства подключены второй вход переключателя 1 и пер- 15 вый вход переключателя 2, выходы переключателей 1 и 2 подключены к входам избирательных усилителей 3 и 4 соответственно, выходы которых подключены соответственно к входам ам- 2О плитудных детекторов 5 и 6, а также соответственно к первому,и второму входам фазового детектора 7, выходы амплитудных детекторов 5 и 6 подключены соответственно к первому и вто- 25 рому входам дифференциального усилителя 8, выход которого подключен к входу синхронного детектора 9, к управляющему входу которого подключены управляющие входы переключателей 1 и 2 и выход коммутационного генера, тора 10, выход фазового детектора 7 через фильтр 11 низких частот подключен к второму выходному индикатору 12, выход синхронного детектора 9 подклю35 чен к первому выходному индикатору 13.

Устройство работает следующим образом.

Сравниваемые напряжения U u U поступают на первый и второй входы переключателя 1 и на второй и первый входы переключателя 2. Пакеты напряжений П и U» следующие с частотой коммутации, йоступают на избирательные усилители 3 и 4, настроенные на необходимую гармонику сравниваемых напряжений. Пакеты гармонических напряжений, выделенные избирательными усилителями, воздействуют на входы амплитудных детекторов 5 и 6 и одно50 временно на входы фазового детектора 7. Выпрямленные детекторы 5 и 6 напряжения поступают на входы диффе- ренциального усилителя 8, образуя раяностное напряжение U а = К „(U -U„) в один такт коммутации и U = К „ U— .Пт) — а другой такт коииутадии, где

К„ — коэффициент пропорциональности.

Дифференциальным усилителем 8 усиливается переменное напряжение частоты коммутации, пропорциональное разности амплитуд сравниваемых напряжений. Это напряжение выпрямляется синхронным детектором 9, цепь управления которого соединена с цепями

1 управления автоматических переключателей 1 и 2 и подключена к выходу коммутационного генератора 10.

Выходное напряжение фазового детектора 7, в котором осуществляется операция перемножения входных напряжений, в один такт коммутации пропорционально значению

Пб K2UIU2cos(Y + У) Ф а в другой такт коммутации

UÚ К2U1U2соя(Ч d") где К вЂ” коэффициент проаорциональа ности; — фазовый сдвиг сравниваемых напряжений; с " — фазовая неидентичность избирательных усилителей.

Частота среза фильтра 11 низких час- . гот выбирается меньше частоты коммутации. Поэтому через фильтр проходит только постоянная составляющая напря жения " = Кз 2 . КР."2"з о""

Ug+ Ц где К вЂ .коэффициент пропорциональз ности с учетом действия фильтра низких частот.

Постоянные составляющие напряжений с выхода фильтра 11 и синхронного детектора 9 воздействуют на выходные индикаторы 12 и 13. При достижении квадратуры (Ч= 90 ) и равенства амплитуд (О„ = П ) сравниваемых напряжений показания индикаторов 12 и 13 принимают нулевые значения независимо от степени расстройки и неидентичности избирательных усилителей 3 и 4.

Отсутствие в. устройстве фазовращателя на 90О-ный сдвиг фаз существенно повышает точность индикации квадратуры.и равенства амплитуд сравниваемых напряжений. Непрерывность сравнения напряжений U> и U> В каж» дый такт коммутации уменьшает влияние флюктуации амплитуды и частоты источника сравниваемых напряжений на ре- зультат сравнения квадратурных напряжений, что повышает чувствительность устройства.

1118928

Составитель С. Рыбин

Редактор N. Бандура Техред Ж.Кастелевич Корректор В. Гирняк.

Заказ 7445/32 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-,35, Раушская наб., д. 4/5 !

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4