Индикатор 90 -го угла сдвига фаз

Индикатор 90 -го угла сдвига фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 11 во1в2в

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 15.06.76 (21) 2371534/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 04 78 Бюллетень ¹13 (45) Дата опубликования описания13.03.78 (51) М. Кл.

G 01 R 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.373 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. В, Йимарова, И. Н. Жукинский, А. ll. Ниженский и Ю. А. Скрипник (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской CCP (54) ИНДИКАТОР 90-НОГО СДВИГА ФАЗ

Изобретение относится к эпектрическим измерениям, может быть использовано дпя обнаружения с повышенной точностью и установки 90 -ного сдвига фаз между двумя напряжениями ипи токами, о

Известен индикатор 90-ного сдвига фаз, основанный на сравнении контролируемых напряжений с помощью электроннолучевой трубки (1) .

Недостатком таких устройств является

О субъективность оценки равенства 90 угла сдвига фаз двух синусоидапьных напряжений на экране осциллографа.

Наиболее близок к предпагаемому инО

:"дикатор 90 -ного сдвига фаз, содержащий инвертор, вход и выход которого соединены со входами автоматического переключателя, последовательно включенные сумматор, усилитель, детекI îð, усилитель низкой частоты, синхронный детектор и выходной прибор, причем вход сумматора присоединен к выходу автоматического перек пючате пя, а также генератор низкой частоты, выходы которого подсоединены к управляющим входам автоматического переключателя синхронного детектора (2).

Недостатком этого индикатора является о

5 значитепьная погрешность в индикации 90ного сдвига фаз из-за отклонения коэффициента передачи инвертора от номинала, равного единице.

Цель изобретения — повышение точности индикации - постигается тем, что в индикатор 90 -ного сдвига фаз, содержащий ино вертор, вход и выход которого соединены со входами автоматического перекпючатепя, поспедоватепьно включенные сумматор, вход которого подключен к выходу автоматического перекпючатепя, усипитепь, детектор, последовательно включенные усилитель низкой частоты, синхронный детектор и выходной прибор, генератор низкой частоты, выходы которого подсоединены к управляющим входам автоматического переключателя и синхронного детектора, введены допопнитепьный усилитель допопнитепьный детектор и вычитатепь, причем вход сумматора через последовательно вкпюченные дополнительные

601629 усилитепь и детектор соединен с одним из входов вычитателя, второй вход которого подключен к выходу детектора, выход вычитатепя присоединен ко входу усипитепя низкой частоты. 5

На чертеже изображена структурная о электрическая схема индикатора 90-ного сдвига фаз двух напряжении.

Индикатор содержит инвертор 1, вход и выход которого соединены со входом авто- (0 матического переключатепя 2, поспедоватепьно включенные сумматор 3, усипитепь 4 и детектор 6. Вход сумматора 3 присоединен к выходу автоматического переключателя

2 и через поспедоватепьно включенные 15 дополнитеЛьные усипитепь 6 и детектор 7с одним из входов вычитатепя 8, второй вход которого подключен к выходу детектора

5. Выход вычитатепя 8 через поспедоватепьно соединенные усипитепь низкои часто- 2

20 ты 9 и синхронный детектор 10 соединен с выходным прибором 11. Выходы генератора 12 низкой частоты подсоединены к уп равпяюшим входам автоматического перекпючатепя 2 и синхронного детектора 10. 25

Устройство работает спедуюшим образом.

Одно из входных напряжений 1 подается на вход сумматора 3. На второй вход сумматора с помошью автоматического перекпючатепя 2 попеременно поступает то напря- 30 жение О1 со входа инвертора 1, то напряжение0 =U (1" фгде f= -относительное

1 1 > u y отклонение коэффициента передачи инвертора от номинапа,равного единице. Суммарное напряжение на выходе сумматора при ниж- 35 нем положении перекпючатепя

2 2

0 =К 10 .+О +ZU 0 .<

3 3 1 2 1 2 где К вЂ” коэффициент передачи сумматора 3;

3 - фазовый сдвиг между входными на- 40 пряжениями LI1 u lJ .

При верхнем положении перекпючатепя 2 напряжение на выходе сумматора 3, с учео том поворота фазы U íà 180, 45 и =к (О (1+ ) +О 2u„u 4+y)cos Ф.

При 90-ном сдвиге фаз(соьФ=о)и идеальном инверторе (— ь 1, " =0 ) амплитуда

U<

u„ суммарного напряжения равна амплитуде разностного напряжения (0 з = > з ), и

1 50 выходное переменное напряжение детектора равно нулю, В реапьном случае (" Ф О ) выходное напряжение детектора, изменяющееся с частотой коммутации, 3 4 5 3 3

=к,K K Ju „(<+7)u,-4u, +u,*, где K и К вЂ” соответственно коэффициент

4 5 усиления усилителя и коэффициент пере- 60 дачи детектора. Если входные напряжения имеют одинаковые уровни (Ц,=(! =ц), 0 = К К К 0Ч(1 - ) )+1 Г2)

5 3 4 5

5 3 4 5 2

На выходе допопнитепьного детектора 7 появпяется напряжение

0,-К К (О - )- К 0у, где К вЂ” коэффициент усиления дополнитепьного усилителя 6;

К вЂ” коэффициент передачи допопнитепь7 ного детектора 7.

Разностное напряжение на выходе вычитатепя 8 и =к (u,-u,)=(— к,к к,-к к )uт, где Кя - коэффициент пропорциональности.

Если выполнить условие параметрической настройки К К„К -К К ц при любой погрешности инвертора в индикации

90-ного сдвига фаз. погрешности не будет.

Нарушение парметрической настройки вызывает неполное подавпение погрешности, вносимой неидеальным инвертором. Однако эта остаточная погрешность значитепьно меньше погрешности одноканального индикатора без компе сационного канапа.

Применение компенсационного канала позволяет значительно повысить точность о индикации 90-ного сдвига фаз в схемах, содержащих элементы с невысокими метрологическими характеристиками, Формула изобрет ения о

Индикатор 90-ного сдвига фаз, содержащий инвертор, вход и выход которого соединены со входамиавтоматического перекпючатепя, последовательно включенные сумматор, усилитель и детектор, причем вход сумматора присоединен к выходу автоматического переключателя, последовательно включенные усилитель низкой частоты, синхронный детектор и выходной прибор, генератор низкой частоты, выходы которого подсоединены к управпяюшим входам автоматического перекпючатепя и синхронного детектора, о т и и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью повышения точности индикации, в него введены дополнительный усипитепь, дополните пьный детектор и вычитатепь, причем вход сумматора через последовательно вкпюченные дополнительные усипитепь и допопнительный детектор соединен с одним из входов вычитатепя, второй вход ко601629

Составитель Г. Смелова

Редактор Б. Федотов Техред Н.Андрейчук Корректор E. Папп

Заказ 1651/6 Тираж 11 1 2 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 горого подкпючен к выходу детектора, выход вычитателя присоединен ко входу усипителя низкой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетепьство СССР № 121872, G 01 R 25/00, 1958, 2. Авторское свидетепьство СССР № 125622, Cj 01 К 25/00, 1959,