Патент 65604

Автоматический потенциометр

 

Класс 21е, 32

J6 65604

СССР опиалния изоь кткния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д. В. Свечарник, Д. И. Марьяновский и А. А. Фельдбаум

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИОМЕТР ЕЕавЕы °

-йв ПЛ1 аЕИрео 7

Заявляло 27 нваря 4940 г. в Ие 29376!229269 Наронныя 3 оыяТвврнаа г I al;, ; 4 4 электропромышленности СССР

Наиболее ответственным элементом автоматического потенциометра является нуль-индгикатор, в качестве которого обычно применяется гальваномегр. Недостатки нуль-индикаторов подобного типа обусловили развитие новых систем, в которых небаланс постоянного напряжения преобразуется в переменную э.д.с. с последующим усилением. В существующих потенциометрах преобразование напряжения осуществляется путем замыкания — размыкаяния контактов вибратора или модулирования микрофона, включенного в цепь нуль-индикатора, и т. д. Между тем наиболее желательным является бесконтактное преобразование напряжения с одновременным усилением.

Предметом изобретения является автоматический потенциометр с нуль-индикатором в виде генератора переменного тока, к обмотке возбуждения которого подается измеряемое напряжение, вызывающее появление в якоре генератора напряжения, усиливаемого тем или иным образом. В предлагаемом потенциометре, согласно изобретению, включенный на выходе усилителя прибор (например, асинхронный двигатель) соединен механически с подвижной частью какого-либо приспособления потенциометра (например, с движком реохорда)г служащего для подачи тока в основную или дополнительную обмотку возбуждения генератора, с целью осуществления автоматической компенсации магнитного потока генератора. Наличие напряжения в якоре генератора регистрирует асинхронный двигатель путем перемещения своей подвижной части.

На фиг. 1 изображена схема описываемого автоматического потенциометра; на фиг. 2 — вариант включения нуль-индикатора.

В автоматическом потенциометре, изображенном на фиг. 1, нульиндикатором является генератор, статор которого имеет три обмотки 1, 5и8.

Обмотка 1 включается на измеряемое напряжение U„, Ее сопротивление таково, что, например, при измеряемом напряжении U... равном 10 милливольт, ток, протекающий через нее, будет порядка одноЫ б5604 го микроампера. Таким образом, потребление мощности от объекта измерения ничтожно (порядка 10 — вт) .

Обмотка 5 питается от источника постоянного тока 7 и создает магнитный поток, компенсирующий поток обмотки 1. Если разность этих магнитных потоков не равна нулю, то в обмотке 2, находящейся на вращающемся роторе генератора, индуктируется э,д.с,, которая поступает на первый каскад (лампу 11) усилителя через трансформатор 4. Контактные кольца 8 не обязательны и могут быть заменены магнитным контактом.

Простой подсчет показывает, что при малых габаритах генератора (внешний диаметр 135 мм, длина 80 мм) удается получить э.д.с. в 40 мв (0,04 в) уже при разности потоков в 0,5% от максимума шкалы .(при шкале напряжения 10 мв).

После усиления в первом каскаде напряжение через трансформатор 12 поступает на второй каскад усилителя, собранный по двухтактной схеме, и состоящий из двух ламп И (ти па 6Лб), а затем через трансформатор 14 подается на обмотку - двухфазного асинхронного двигателя 15, другая обмотка которого питается от сети переменного тока. Ось ротора двигателя 15 механически связана с движком реохорда б, передвигаемым указанным двигателем до компенсации магнитного потока генератора.

От дифференциатора 10, связанного с ротором двигателя 15, ток поступает в дополнительную обмотку 8 на статоре генератора, которая играет роль эластичной обратной связи. Ток в эту обмотку может быть направлен также от дополнительной обмотки 1б трансформатора

14 через статический дифференциатор.

В качестве дифференциатора 10 может быть использован любой тахогенератор, а в качестве статического дифференциатора — трансформатор или конденсатор с сопротивлением, включенным последовательно по обычной схеме. Дополнительная обмотка 8, служит для уменьшения автоколебаний в системе, что может быть достигнуто применением специальной катушки, помещенной аналогично обмотке 8, но приключенной к зажимам 9, играющей роль жесткой обратной связи и дающей добавочное усиление.

При положении движка реохорда б на месте, не соответствующем величине измеряемого напряжения на обмотке 1 компенсация магнитных потоков отсутствует и на выходе нуль-индикатора имеется некоторое напряжение переменного тока, которое усиливается двухкаскадным усилителем 11, 12 и 18 и подается (c соответствующим сдвигом фазы) на обмотку двухфазного асинхронного электродвигателя 15.

Двигатель начинает вращаться в соответствующую сторону, передвигая движок реохорда б к точке компенсации измеряемого и компенсационного напряжений. Снижение скорости вращения двигателя при приближении к точке согласования и, следовательно, уменьшение качания системы обеспечивается обмоткой 8, напряжение на которую подается либо от тахогенератора, либо от статического дифференциатора.

В:варианте автоматического потенциометра, изображенном на фиг. 2, статор генератора (нуль-индикатора) снабжен обмоткой 5, на которую подается разность входного и компенсирующего напряжений.

Обмотка 2, как и в первом варианте, находится на роторе, а обмотка 8 используется для осуществления эластичной обратной связи.

Предмет изобретения

1. Автоматический потенциометр с нуль-индикатором в виде генератора переменного тока, к обмотке возбуждения которого подается № 65604 измеряемое напряжение, вызывающее появление в якоре генератора на пряжения, усиливаемого тем или иным образом, отличающийся тем, что включенный на выходе усилителя прибор (например, типа асинхронного двигателя), регистрирующий перемещением своей подвижной части наличие напряжения в якоре генератора, соединен механически с подвижной частью приспособления (например, с движком реохорда), служащего для подачи тока в основную или дополнительную обмотку возбуждения генератора, с целью осуществления автоматической компенсации магнитного потока генератора.

2. Форма выполнения потенциометра по п. 1, отлич ающаяся тем, что прибор (например, асинхронный двигатель) связан механически .с дифференциатором (например, тахогенератором), служащим для подачи тока в дополнительную обмотку возбуждения генератора, с целью осуществления эластичной обратной связи.

3. Видоизменение потенциометра по п. 2, отличающееся тем, что для осуществления эластичной обратной связи обмотка 8 присоединена через статический дифференциатор к дополнительной обмотке 1б выходного трансформатора 14 усилителя.

4. Форма выполнения потенциометра по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что для осуществления жесткой обратной связи генератор снабжен дополнительной обмоткой возбуждения, питаемой через выпрямитель от обмотки 1о выходного трансформатора 14.

Фиг.Р

Редактор В. П. Головкин Техред Т. П. Курилко Корректор И А. Шпынева

Подп. к печ. 11 VI-62 г. Формат бум 70)(108 /, Объем 0,26 изд. л.

Зак. 5452 Тираж 200 Цена 5 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

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

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.