Устройство для измерения разности фаз двух переменных напряжений

Устройство для измерения разности фаз двух переменных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЛЬ 130984

Класс 21е, 36вз

СССР

I,1 г4 Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Поописная группа Л3 95

Ю. А. Скрипник и В. И. Скрипник

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ ДВУХ

ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Заявлено 13 октября 1959 г. за М 641441/24 в Комитет ио делам изобоетеннй и открытий ири Совете Чиннстров СССР

Оитбликовано в «Ьюллетене изобретений» Хо iг :з;а 19б0 г, B основу предлагаемого устройства для измерения разности фаз двух переменных напряжений положено сравнение суммы сравниваемых напряжений с удвоенным значением одного из них.

Особенностью предлагаемого устройства, обеспечивающей возможность получения повышенной точности измерения, является применение в нем двух синхронно работающих электронных переключателей, одич из которых предназначен для поочередной подачи сравниваемых напряжений на фазочувствительную схему. на выходе которой включен делитель напряжения, а второй служит для поочередной подачи напряжений, снимаемых со входа и выхода делителя, па вход усилителя. Последний питает реверснвный электрический двигатель, вал которого механически связан с движком делителя напряжения, шкала которого непосредственно градуирована в значении угла сдвига по фазе сравниваемых напряжений.

С целью автоматического уравнивания амплитуд сравниваемых няпряrKc .Hrré, в предлагаемом устройстве применен двухканальный входной усилитель, снабженный регулятором усиления каналов в виде потенциометра, движок которого механически связан с валом реверсивного дв;1: ятсля и пя в. од усилителя которого Ioo÷ñðñär. o подаются срявнивас мые напряжения.

Сравниваемые напряжения подаются на выходы двухканального уравнивающего усилителя (см, принципиальную электрическую схему!, собранного на лампах Л, и Лз, имеющих характеристики с переменно . крутизной. Коэффициент усиления каждой из ламп зависит от величины смещения и при дифференциальном включении ламп, как показано на схеме, амплитуда выходного сигнала зависит от положения движкз реохорда, создающего автоматическое смещение. Усиленные сигналы поступают ня входы низкочастотного электронногo перекл!Очятеля Л, № 130984 который поочередно с низкой частотой подает сравниваемые напряжения на вход фазочувствительной суммирующей схемы на лампе Л,.

Электронный переключатель представляет собой двойной триод с общей катодной нагрузкой, который питается переменным напряжением промышленной частоты (50 гц). В течение одного полупериода частоты питания работает одна половина лампы, в течение другого полупериода — другая половина, В соответствии с этим на катодной нагрузке повторяется то одно сравниваемое напряжение, то другое.

Суммирующая фазочувствительная схема собрана на двойном триоде с общей анодной нагрузкой и разделенными катодными нагрузками.

Поочередно подаваемые напряжения суммируются с опорным напряжением, поданным на вторую сетку лампы, непосредственно с анода лампы Л,. При таком выборе опорного напряжения на входы суммирующего каскада подается то одно и TG же напряжение, то разные по фазе напряжения.

Таким образом, за счет периодического переключения сравнивае мых напряжений одной и той же фазочувствительной схемой произво дится последовательное во времени суммирование.

Для уравнивания амплитуд сравниваемых напряжений напряжение с катодной нагрузки лампы 74, на которой периодически повторяются сравниваемые напряжения, подается на усилитель У,, а затем на детектор Д, на выходе которого появляется переменная составляющая с частотой переключений (50 гц). Это напряжение через усилитель У подается на управляющую обмотку двухфазного реверсивного двигателя

Д-1, напряжение на обмотке возбуждения которого сдвинуто на 90 конденсатором по отношению к управляющему напряжению электронного переключателя Л . С валом двигателя Д-1 соединен заземленный движок реохорда, с помощью которого производится перераспределение напряжений смещения на сетках ламп J7> и J7, а следовательно, уравнивание амплитуд сравниваемых напряжений.

Суммарные напряжения, получаемые на аноде лампы Л4 фазочувствительной суммирующей схемы, последовательно во времени через катодный повторитель Л5 подаются на делитель напряжения ДН. На входы второго автоматического электронного переключателя Л, подаются напряжения с катодной нагрузки повторителя Л;, в качестве которой использован делитель напряжения. При этом на один вход переключателя подается напряжение, подаваемое на вход делителя, а на другой вход — напряжение с выхода делителя.

Переключатель Л, работает синхронно и синфазно с первым пере. ключателем Л:. Поэтому через каждую половину триода, в тот момент, когда она открыта, может пройти только одна из сумм напряжений, которая в данный полупериод формируется на аноде суммирующеи схемы.

Таким образом, одно суммарное напряжение проходит без деления через переключатель Л„а другое суммарное напряжение — с некоторым коэффициентом деления. Регулируя коэффициент деления двигателя ДН, можно уравнять по амплитудам оба напряжения суммарных сигналов, т. е. V, = Cl,, где К вЂ” коэффициент деления делителя ДН.

Зная коэффициент деления К, можно определить отношение сумм напряжений, а следовательно, и измеряемый фазовый угол

V, rr

К= —,=Cos —, откуда

= 28ICCOS К.

Для BBToìàòè÷eñêîãо уравнивания суммарны i напряжсний (1, l1 V, напряжение с выхода переключателя 7g через усилитель У, подается на детектор Д, который выделяет низкочастотную огибающую. Низкочастотное напряжение после усиления (У ) управляет реверсивным двигателем Д-2, вал которого связан с движком уравнивающего делителя напряжения ДН. При увеличении или уменьшении фазового сдвига между сравниваемыми напряжениями система выходит из равновесия и изменяет коэффициент деления делителя i H до тех пор, пока не произой дст уравнивания амплитуд двух последовательны.; суммарных сигналов

С движком делителя напряжения связано перо регистрирующего устройства РУ и указатель. Одновременно с перемещением движка делителя вдоль шкалы, отградуированной в значениях фазового угла, перемещается указатель с пером. Каждому значению измеряемого фазового угла соответствует определенная величина коэффициента деления делителя ДН, а следовательно, и определенное положение движка делителя и связанного с ним указателя с пером По положению указателя определяют фазовый угол, а пером на диаграммной ленте наносится кривая изменения этого угла.

Питание устройства осуществляется от сети переменного тока через трансформатор Тр, питание цепей постоянного тока — от выпрямителя В.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения разности фаз двух переменных напряжений, основанное на сравнении суммы сравниваемых напряжений удвоенным значением одного из них, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью повышения точности измерения, в нем применены два синхронно работающих электронных переключателя, один из которых служит для поочередной подачи сравниваемых напряжений на фазочувствительную схему, на выходе которой включен делитель напряжения, а второй переключатель предназначен для поочередной подачи напряжений, снимаемых со входа и выхода делителя, на вход усилителя, питающего реверсивный электрический двигатель, вал которого механически связан с движком делителя напряжения, шкала которого непосредственно градуирована в значении угла сдвига по фазе сравниваемых напряжений.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью автоматического уравнивания амплитуд сравниваемых напряжений, в нем применен двухканальный входной усилитель, снабженный регулятором усиления каналов в виде переменного сопротивления, движок которого механически связан с валом реверсивного двигателя, на вход усилителя которого поочередно подаются сравниваемые напряжения. № 130984

Редактор О. Д. Ус

Текред А. А. Кудрявицкая

Корректор Б. А. Шнейдерман

Поди. к печ. 2.XII-60 г

Зак. 10016

Типография LIbTH Комитета по,делам изобретений и откры|нй при Совете Чинистров ГСГР, Москва, Петровка, 14.

Ф о р м а т б1 м. 70р 108 /, „- Объем 0.34 п. л.

Тираж 1050 Цена 50 коп.; с 1.1-61 г. — 5 коп.

ЦЬТИ при Комитете по дела.st изобретений и открь:гий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер.. д. 2, 6.