Устройство для измерения электрических колебаний

Устройство для измерения электрических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е п 499538

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.74 (21) 2042369/26-21 с присоединением заявки р1е (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 18.06.76 (51) М. Кл. G 01R 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.761. (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. П. Руссин, В. И. Левков, Г. И. Гусаров, В. С. Уманский, К. А. Пупков и Б. И. Прокопов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к электроизмеритсльной технике и может быть использовано при создании комбинированных устройств для измерения фазового сдвига, частоты и амплитуды электрических колебаний.

Известно устройство для измерения электрических колебаний, которое содержит генератор периодических колебаний, выход которого подключен к входу объекта исследования, два усилителя, эталонный фазосмещающий контур, фазосмещающий контур и последовательно соединенныс коммутатор, сумматор и цепь индикации, Недостатком известного устройства является низкая точность измерения фазового сдвига, частоты и амплитуды основной гармоники.

Цель изобретения — повышение точности измерения фазового сдвига, частоты и амплитуды основной гармоники.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено инерционным, корректирующим и дифференцирующим звеньями, инвертором и усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, а фазосмещающий контур выполнен в виде потенциометра, движок которого механически связан с лимбом, проградуированным в величинах фазового сдвига и частоты, выход генератора периодических колебаний через последовательно соединенные дифференцирующее звено, усилитель и инвертор подключен к одному из контактов потенциометра и через инерционное звено — к второму его контакту, а выход эталонного фазосмещающего звена соединен с входами дифференцирующего и инерционного звеньев, причем выход объекта исследования через корректирующее звено и второй усилитель подключен к контактам коммутатора, другие контакты которого через усилитель с регули10 руемым коэффициентом усиления соединены с движком потенциометра.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, состоящего из фазосмещающего контура, вы15 полненного в виде потенциометра 1, движок которого механически связан с лимбом 2, проградуированным в величинах фазового сдвига и частоты, коммутатора 3, выполненного в виде переключателя на четыре положения (А, 20 Б, В, Г), эталонного фазосмещающего контура 4, усилителей 5 и 6, усилителя 7 с регулируемым коэффициентом усиления, инвертора 8, инерционного 9, корректирующего 10 и дифференцирующего 11 звеньев, сумматора

25 12, цепи индикации 13, объекта исследований

14 и генератора периодических колебаний 15.

Устройство работает следующим образом.

При замерах фазового сдвига и амплитуды сигнал С/о с генератора периодических коле30 баний 15 поступает на входы инерционного

499538 звена 9 и дифференцирующего звена 11. Сигнал с объекта исследований 14 поступает на вход корректирующего звена 10. Постоянные времени инерционного 9 и корректирующего 10 звеньев выбраны таким образом, что фазовый сдвиг между ними на всех частотах равен нулю, а постоянная времени дифференцирующего звена 11 выбрана такой, чтобы обеспечить фазовый сдвиг между сигналом с выхода инерционного звена 9 и сигналом дифференцирующего звена 11, равным 90 . Поскольку сигналы с выхода усилителя 5 с регулируемым коэффициентом усиления и инерционного звена 9, один из которых имеет нулевой фазовый сдвиг, а другой 90, подкл|очен к двум контактам потенциометра 1, то и сигнал с движка этого потенциометра 1 в зависимости от поло>кения движка будет иметь различный фазовый сдвиг, изменяющийся от 0 до 90 .

Перед началом измерений движок потенциометра 1 ставят в положение О. После установки переключателя коммутатора 3 в положение

Б замеряют величину сигнала рассогласования U„, показываемую цепью индикации 13.

Затем ставят перекл|очатель коммутатора 3 в положение I и с помощью коэффициента К, усилителя 6 устанавливают сигнал цепи индикации 13, равным ранее замеренной величине сигнала рассогласования U».

Beëè÷Hí установленного коэффициента усиления К усилителя 6 равна модулю амплитудной характеристики объекта исследования

14.

Следующей операцией является установка переключателя коммутатора 3 в положение Л, когда к сумматору 12 подключен выход дифференцирующего звена ll через у илитель 5, С помощью коэффициента К усилителя 5 устанавливают величину сигнала цепи индикации 13, равной ранее замеренной величине сигнала рассогласования U».

Затем переключатель коммутатора 3 ставят в положение В, когда к сумматору 12 одновременно подключены сигнал с выхода усилителя 6 и с движка потенциометра 1, пропущенный через усилитель 7 с регулируемым коэффициентом усиления. После этого движок потенциометра 1 вместе с лимбом 2 передвигают до тех пор, пока сигнал рассогласования цепи индикации 13 уменьшится до нуля, что говорит о равенстве фазовых сдвигов объекта исследований 14 и фазосмещающего контура. >1(естко закрепленный с движком потенциометра 1, лимб 2 показывает без какихлибо пересчетов значение фазового сдвига в градусах. При замерах частоты гармонических колебаний исследуемый сигнал UI с выхода объекта исследований 14 подается одновременно на вход корректирующего звена 10 и на эталонный фазосмещающий контур 4, которое соединено с дифференцирующим звеном 11 и инерционным звеном 9, а сигнал Uo с генератора периодических колебаний 15 при этом отключается. Последовательность операций при замере частоты та же, что и при замере фазы и амплитуды, Положение движка потенцио15 метра 1, связанного с лимбом 2, характеризует значение частоты колебаний, величина которой C HThIIIéeTC5I C лимба IIO IIJKB.tIC 13CTOT.

Формула изобретения

Устройство для измерения электрических колебаний, содер>кащее генератор периодических колебаний, выход которого подключен к

25 входу объекта исследования, два усилителя, эталонный фазосмещающий контур, фазосмещающий контур, и последовательно соединенные коммутатор, сумматор и цепь индикации, отлич ающееся тем, что, с целью повыше30 ния точности измерения фазового сдвига, частоты и амплитуды основной гармоники, оно снабжено инерционным, корректирующим и дифференцирующим звеньями, инвертором и усилителем с регулируемым коэффициентом

35 усиления, а фазосмещающий контур выполнен в виде потенциометра, движок которого механически связан с лимбом, проградуированным в величинах фазового сдвига и частоты, выход генератора периодических колебаний через по40 следовательно соединенные дифференцирующее звено, усилитель и инвертор подключен к одному из контактов потенциометра и через инерционное звено — к второму его контакту, а выход эталонного фазосмещающего звена

45 соединен с входами дифференцирующего и инерционного звеньев, причем выход объекта исследования через корректирующее звено и второй усилитель подключен к контактам коммутатора, другие контакты которого через

50 усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединены с движком потенциометра.

499538

Составитель В. Назарова

Техред Е. Митрофанова

Редактор И. Шубина

Корректор А. Галахова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1650 11 Изд. Х 1329 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Рау аская наб., д. 4/5