Способ измерения разности фаз

Способ измерения разности фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21а, 71

AHTOPCHOE 0ВИДГТсЛЬьТВП HA И30ЩПНИЕ

ОПИСНН ИЕ способа измерения разности Фаз.

К авторскому свидетельству А. Я, Брейтбарта, M. M. Вейсбейна и Э. M. Рубчикского, заявленному 9 июля 1935 года (спр. о перв. № 172597).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 июня 1936 года.

Пусть

Vt — — å, sin cot (283) Большинство известных способов измерения разности фаз двух колебаний требуют при свом осуществлении соблюдения определенных условий относительно амплитуд колебаний, разность фаз которых измеряется. Схема Н. М, Turner а и Мс. Namara требует, чтобы произведение амплитуд было равно определенной величине. При измерениях по способу Trautwein а необходимо подводить такие же амплитуды, как и при градуировке. Схемы, описанные

Крейцером, требуют равенства амплитуд и т. д.

Изобретение имеет целью получить способ измерения разности фаз двух колебаний, выгодно отличающийся от известных способов тем, что градуировка устройств, осуществленных согласно способу, не зависит от амплитуд измеряемых колебаний и является функцией только параметров схемы и разности фаз этих колебаний. Для этого согласно изобретению предлагается оба колебания подавать одновременно на два особых устройства. Устройства эти должны быть выполнены так, что на выходе одного из них получается ток Н. М. Turner и Мс. Namara. Proc. 1. К. Е.

Oct. 1930.

Я А. Hund. Измерения при высокой частоте, 1931 г., стр. 268. В. Л. Крейцер,,ИЭСТ" №1, 1935 г., 40 — 47. или напряжение А ш, где — разность фаз, а на выходе другого — ток или напряжение вида А cos . Эти токи или напряжения подаются на прибор, тангенс угла отклонения подвижной системы которого является функцией отношения подведенных токов или напряжений.

В этом случае прибор можно отградуировать как индикатор разности фаз, причем, как это будет показано ниже, градуировка прибора не будет зависеть от амплитуд измеряемых колебаний.

На фиг.1 чертежа изображена принципиальная схема устройства, поясняющая сущность изобретения; на фиг. 2— полная схема для осуществления способа, согласно изобретению; и на фиг. Э вЂ” деталь устройства.

Если к сеткам ламп Л, и Л; в схеме, изображенной на фиг. 1, подвести измеряемы напряжения V, и 1 „одно последо .. льна, а второе противотактно, то постоянное напряжение на. сопротивлении R, включенном в анодные цепи ламп Л, и Л„ будет функцией параметров амплитуд подаваемых напряжений и разности фаз этих напряжений.

Покажем это для случая, когда характеристика лампы представлена в виде.

i, =i,+ÿV +р 1"

V1 — К = е, sjn <»t — e sin (<>t — ), будут соответственно ."<е, sin (<<>t+ ß вЂ” 3е, 2sin <»t — е - sin". (<»(+ )+

+23е,е.> sin <»t sin (<<>t+ .)

1/лг

Лнодные токи этих ламп

l. г„, —, ке, sint+! и г,,= / +<>.е, яп «>t — о.е., sin (<»t, „)+ 3е". 2з1п -<>t —,—, е-, sin - <»t+ )— /

-- 2Зе,e. sin <<>t:n (<»t l ). ! /

Напряжение U, на сопротивлении Р, будет равно:

з>п <>г sin («><+ )) Я=

= —, 2/е» я j(<>t —, ) — 2Зе„е; leos(2<>:+ )- — cos1)R

l .!

Постоянная слагающая этого напряже- пряжения. Одно из этих напряжений на ния одном из каналов должно быть сдвиг; = 2j3e,e., cos R. путо по фазе на 90 . Получающиеся в результате на выходе этих схем токи или напряжения пропорциональны А з1п

I и Л cos . Они подаются на прибор, показывающий непосредственно фазовый сдвиг в градусах.

Один из возможных вариантов схеMbI с четырьмя трехэлектродными лампами показан на фиг. 2. Для правильной работы схемы необходима идентичность лам Л„ Лг, Я„ Л„, полная симметрия, точный поворот фаз мостиком на 90" и т. д, Как видно из чертежа, устройство представляет собой две параллельно работающих схемы типа, изображенного на фиг. 1. Путем соответствующего подбора связей катушек 2 и 3 с источником одного измеряемого напряжения (катушка 1), на лампы ˄— Л и Л: — Л, подают одинаковые и синфазные напряжения V, и У" „которые в цепи сеток кажЕсли бы напряжение, было равно е, cos«>t, а К =2е, sin(I>t+„.), то мы получили бы:

V, = 23е„е sin ф .

Отношение этих напряжений

V, <О < — ь не зависит от амплитуд измеряемых напряжений.

Если полученные напряжения V. и ", подвести к прибору, у которого тангенс угла отклонения подвижной системы пропорционален отношению подводимых к нему напряжений, т, е. у которого

1 (13 отклонения будет указывать то угол разность фаз в градусах. Показания та кого индикатора, как это ясно из вышеизложенного, не будут зависеть от амплитуд измеряемых колебаний, и шкала его будет равномерная, Полная схема, осуществляющая способ, должна, таким образом, состоять из двух идентичных симметричных схем, подобных изображенной на фиг. Я, к ко->.îðûì подводятся оба измеряемые надои пары ламп включены противотактно.

Второе измеряемое напряжение (напряжения К и 1/,/) таким же путем вводится последовательно в общую цепь сеток каждой пары ламп (катушки 4,, 5 и 6). При этом на одном канале измеряемое напря>кение сдвигается по фазе на 90 " при помощи мостика из емкостей С, и С, и сопротивлений R, и Л,. ги сеточных токов нет и для упрощения

К = — 2e., sin(<<>t+ ),, положим, что сеточное смещение отсут ствует. Тогд" напряжения на сетках

Предполо>ким, что схема симметричпа, ламп будут: — — — /

j/

/.

V.,= — V,-j- — =- е, sin <<><, + е, sin (<>t

Такой мостик позволяет сдвигать фазу, не изменяя величины напряжения. Получающиеся на сопротивлениях R напряжения V., и V., подводятся к прибору U, проградуированному в градусах угла сдвига фаз.

Процесс измерений сводится к следующему. К зажимам а — а и б — б, включенным параллельно, подводится одно из измеряемых напряжений, и регулировкой спаренных конденсаторов С! и С, или сопротивлений R, и Л1 приборы устанавливают на нуль. Затем зажимы б — б отключаются от а — а, к ним подводится второе измеряемое напряжение, и производится отсчет по прибору. Переключения осуществляются одним переключателем, например, по схеме, изображенной на фиг. 3.

Подобное устройство может быть применено для решения ряда задач, в которых необходимо измерять или поддерживать постоянной разность фаз двух колебаний. Такое устройство позволяет также отсчитывать изменение разности фаз, если к нему добавить счетчик оборотов.

Предмет изобр етени я.

Способ измерения разности фаз (} с применением устройств, дающих 2 сов s и А s!n z, отличающийся тем, что колебания, разность фаз которых измеряют, подают на два устройства, на выходе которых получают токи или напряжения вида 4. cos ° и А sin в, где

А — коэфициент, зависящий от амплитуд и параметров схемы, и эти токи и.|и напряжения подводят к прибору, показания которого являются функцией отношения токов нли напряжений, подведенных к нему.

Тип. „печатный труд". Зак. 5148 — 5сб