Измеритель мощности в нагрузке фидера генератора
Патент 198410
Классы МПК
Измеритель мощности в нагрузке фидера генератора
Иллюстрации
Реферат
l984lO
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскиз
Социалистическив
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 21а, 71
Заявлено 17Х1.1966 (№ 1083404/26-9) с присоединением заявки №
МПК 6 01г
УДК 621 317 784 621 396 ,66.08 (088.8) Приоритет
Опубликовано 28.Н.1967. Ьюллстень № 14
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Дата опубликования описания 21.IX.1967
Y 3цп» ад
ail>я
Автор изобретения
Л. С. Шишкин
Заявитель
ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ В НАГРУЗКЕ ФИДЕРА ГЕНЕРАТОРА
Известные измерители мощности содержат нелинейный детектирующий четырехполюсник и индикатор. Характерной особенностью градуировки шкалы указателя этого измерителя является наличие двух нулей, двух точек начала отсчета. По-существу, это две соединяющиеся шкалы, соответствующие двум качественно различным случаям рассогласования в фидере: связь больше и меньше оптимальной.
Предлагаемое устройство может быть использовано в генераторах разнообразного назначения, например в высокочастотных нагревательных установках, лабораторных установках для подбора условий работы генератора, для измерения поглощения мощности живыми объектами из электромагнитного поля. Возможно использование устройства и в качестве аналогового преобразователя функцийй.
Устройство предназначено для измерения мощности, поглощаемой нагрузкой из фидера
reнератора с заданной номинальной мощностью, когда связь нагрузки с фидером не фиксирована и меняется или когда параметры нагрузки не фиксированы и меняются, либо когда меняются и параметры нагрузки и ее связь с фидером.
Указанное свойство может быть пояснено с помощью графиков на фиг. 1 и фиг. 2, где
Рр — мощность, выделяющаяся в нагрузке фидера, R — величина сопротивления нагрузки фидера, 1 — показания указателя, соответствующие величине тока высокой частоты в фидере генератора.
Ход кривых объясняется следующим. При
R=0 фидер короткозамкнут, и ток в нем максимален, а мощность в сопротивлении нагрузки равна нулю вследствие отсутствия самой нагрузки. Вся мощность генератора теряется в фидере. Величина тока его определяется э.д.с. генератора, его внутренним сопротивлением и сопротивлением фидера. При стремящемся к бесконечности, фидер разомкнут и ток в нем равен нулю, а мощность в сопротивлении нагрузки опять равна нулю пз-за отсутствия самой нагрузки. Конечные значения мощности в нагрузке (отлпчные от нуля) имеют место при конечном значении сопротивления нагрузки (»e равном нулю или
20 бесконечности). Значения тока в фпдере с ростом сопротивления нагрузки становятся все меньше.
Максимум мощности в нагрузке соответст вует значению сопротивления нагрузки, рав25 ному сумме внутреннего сопротивления генератора и сопротивления фидера. Если считать все эти сопротивления чисто активными, то мощность, поглощаемую нагрузкой из фидера генератора, можно найти из графика на фиг. 2, 30 который построен путем совмещения зависи198410
5 О мостей, показанных на фиг. 1. Кроме того, на фиг. 2 показано, как следует градуировать шкалу указателя в соответствии с этим графиком.
Указанную особенность можно назвать неоднозначностью отсчета, так как одной величине мощности соответствует два положения стрелки в разных концах шкалы. Шкала такого измерителя неудобна.
Ток высокой частоты, поступающий из емко- 10 стного или индуктивного зонда, детектируется четырехполюсником 1. В данном случае представлен диодный выпрямитель. С выхода этого четырехполюсника 1 ток поступает в указатель 2 через активный нелинейный четырех- 15 полюсник 8. Последний содержит источник тока 4 и цепь 5, вырабатывающую разность двух токов, гоступающих из четырехполюсника 1 и источника 4. Принципиально важно, чтобы оба эти тока могли взаимно уничто- 20 жить друг друга, например, быть оба постоянными или синфазными (противофазными).
Предложенная схема вырабатывает постоянные токи. Цепь 5 содержит делитель напряжения из двух сопротивлений б, соединенный 25 с двумя диодами 7 по схеме двухполупериодного выпрямителя.
Сопротивление 8 служит для развязки цепей схемы. Второй источник тока 9 включен на выход цепи б, вырабатывающей абсолютное значение разности двух токов для того, чтобы скомпенсировать в указателе 2 ток, равный максимальной величине этой разности, и тем самым совместить на шкале указателя 2 (ес IH это стрелочный указатель) точки начала 35 отсчета мощности и точку механического нуля указ ателя.
При регулировке индикатора ток источника
4 1, выбирают таким образом, чтобы нулевое значение разности токов, вырабатываемой 40 цепью б, имело место при том же значении величины сопротивления нагрузки фидера, которому соответствует максимум мощности, выделяющейся в этой нагрузке (см. фиг. 4, где I — ток с выхода блока 1).
Указанная разность двух токов в зависимо.сти от преобладания одного из этих токов имеет положительный или отрицательный знак.
При любом знаке этой разности протекающий через прибор ток I имеет одно и то же направление, т. е. ток через прибор пропорционален абсолютному значению разности (см. фиг. 6) .
Кривая на фиг. 6 представляет собой однозначную зависимость тока через прибор (от выделяющейся в нагрузке фидера мощности
Рр, однако для обычных приборов, имеющих механический нуль слева, эта зависимость означает отсчет мощности справа налево, в обратную сторону. Это тоже неудобно. Для устранения этого неудобства градуируют прибор шкалой вниз.
После приведения начала отсчета к левой для наблюдателя крайней точке шкалы путем включения источника тока 9 градуировочная кривая, представленная на фиг. 6, приобретает вид, показанный на фиг. 7 (Л вЂ” показания прибора). Там же, на фиг. 7, показан пример шкалы с такой градуировкой. Шкала имеет нормальный, удобный для работы вид и вдвое больший масштаб при тех же габаритах (сравните со шкалой на фиг. 2).
Предмет изобретения
Измеритель мощности в нагрузке фидера генератора, содержащий нелинейный детектирующий четырехполюсник и индикатор, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и уменьшения ошибок отсчета, индикатор подключен к нелинейному детектирующему четырехполюснику через двухполупериодный выпрямитель, параллельно входу и выходу которого включены источники постоянного тока.
Фиг.<«
Фиг.5
Фиг.3 1
Г о
Рр
Фиг. 7
Составитель В. Пономарева
Редактор Н. А, Джарагетти Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: M. П. Ромашова и Т Д Чунаева
За каз 2980/2 Тираж оЗо Подписное
ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография. пр. Сапунова, д. 2