Фазометр

Фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ({ 1) 659980

0{IIaa Советова

Социалистических

Реслублвк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.03.75 (21) 2113555/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М.к .

G 01R 25/00

ГОсудерстаенный комнтет

Совета Инннстров СССР (53) УДК 621.317.373 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Я. Супьян и Ю. В. Крушевский

Винницкий политехнический институт (71) Заявитель (54) ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для измерения запаздывания одного синусоидального напряжения относительно другого в электронной измерительной технике.

Известен фазометр, имеющий в своем составе двухканальный преобразователь частоты, состоящий из смесителей в каналах общего гетеродина и системы автоматическои подстройки частоты или фазы сигнала промежуточной частоты, на которой ведется измерение разности фаз jlJ

Известен также фазометр, содержащий детекторы, выходы которых соединены с обмотками сельсина, используемого в качестве индикатора пространственного поворота фазы постоянного поля, создаваемого статором (2J.

Однако точность измерения известных фазометров недостаточна.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона и увеличение точности фазометра.

Указанная цель достигается за счет того, что устройство, содержащее фазоиндикатор, соединенный с генератором опорного сигнала, первый и второй перемножители, снабжено резонансным усилителем с последовательным резонансным контуром, 30 первым и вторым резонансным усилителями с параллельными резанансными контурами, сельсином и двигателем, причем первые входы первого и второго перемножителей соедпнены соответственно с выходами резонансного усилителя с последовательным резанансным контуром и второго резонансного усилителя с параллельным резонансным контуром, входы которых соединены, выход первого резонансного усилителя с параллельным резонансным контуром подсоединен ко вторым входам первого и второго перемножителей, выходы которых соединены соответственно с обмотками статора сельсина, роторная обмотка его подсоединена к одному из входов фазоиндикатора, второй вход которого соединен с генератором опорного сигнала, который, как ротор сельсина механически соединен с двигателем.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Фазометр содержит усилитель 1 с последовательным резонансным контуром, резонансные усилители 2, 3 с параллельными резонансными контурами, перемножители

4, 5, сельсин 6 со статором 7 и ротором 8, низкочастотный фазоиндпкатор 9, электрический двигатель 10, генератор опорного сигнала 11, 659980

Фазометр работает: -e„>!, ioiii; > обр;i

ЗОМ, На входы усилителей 1 ii 2 по,так>>cs! ci!i палы Ul sin Ы и U in (coi+y) соот>3етственно, между которыми I!змеряется рыз- 5 ность фаз. С первого входа си> иа7 подается на перемножитель 4 через резонансный усилитель с последовательным ко>г>уром, а на перемно>китель 5 >ерез резонансный усилитель с параллельным конту!00:.I. На вт0рые ip входы !leper! I!0>«IITe,iei> второго входа подается через резонансны>" усилитель 2 с пара,>лель контуром.

Напряжение па выходе персмножптелsi 4, с учетом фпл;трацпи >Зысокочас70т!is>x со- 15 ставляющих, равно

U, — К,К,.„K„U,V, cos (,р +;„—;;„). (1) Напряжение на выходе персмножптеля 5, с учетом фильтрации высокочастотных составляющих, равно

U, К,Кр,Кр,и,U, cos (q + 1р, — р,), (2) где где — (" — " o1

a Q -- обобщенная расстройка;

" о -10

Ко — — 5Л,,„- — коэффициент передачи каждого пз усилителей прп резонансе.

Фазовые сдвиги, вносимые иден77гчными резонансными усилителями 1, 2, 3 соответственно равны — — — a1.ctga; y,„, =- „-= —:Iictga.

Напряжения на выходах перемножиrc,>ей

4 и 5 равны соответственно

U, c0s (— - 1, (3)

1 а2 (> (4) 55

U, - - cos!, -+- аа где Л, -- К,О,U,Êр,К,„=- К,U,U,Ê,,Ê „,.

Фазовая характеристика резонансного усилителя с нагрузкой в виде последова- 1111 тельного контура сдвинута относительно фазоьой характеристики усилителя с параллельным контуром на угол 7>2. Если контуры иденти IHbi по добротности Q> ——

=Я,=Я, то наклоны фазовых характсрп- 6

>(,, К; — коэффициенты передачи перемножителей;

К... К,, К,„— коэффициенты передачи резонансных усилителей

1, 2, 3 соответственно;

< р„рр,,;"„, — фазовые сдвиги, вносимые резонансными усилителя- зО ми 1, 2, 3 соответственно. модули 1соэффициентов передачи, резонансных усилителей Ilo папря>кению при их идентичности соответственно равны

КО <:>5

Кр, — Кр, Кр,. аа сти к Одинаков bl > частично $> >зови! е I<1 ??>сги в кана lax взаимно компенсируются, как видно из формул (3) и (4). Это 00стоятельство позволяет в полосе частот получить фазовый сдвгп, между входными си>налами, падавыемы !>I! на перемножитель 4, равный 7/2. Однако, амплитуда этих напря1 женпй уменьшается в р«з, 1 1 а-

1 выходе nepe>II!0»(;Ii.e,isi в раз.

1 —,- а Для того, чтобы обеспечить равенство сигналов íà выходы,; перемножителей 4

5 входные сигналы ны перемножитель 5 подаются через идентичные резонансные усилители 2 и 3. Тогда при изменении частоты когда А>=А,= — А, напряжения на выходах перемножителей 4 и 5 изменяются одновре1 менно в раз.

1 -,— а"ЭДС, наведенная в роторе 8 сельспна э при ег0 вращении с помощью электрическо.-о двигателя 10 со скоростью г>, равна

U, == К,,siny sin "т+

31 —,a —, К вЂ” — cos q cos И.

Лр

1 а (5) Учитывая, что

В ==-К

А,, А, 11-- а- " 1 1- а

1 из формулы (5) получаем

U, =Вsin(Qt+ ).

Напряжение U7 подается на один из входов низкочастотного фазоипдикатора 9.

Опорное напряжение формируется с помощью генератора опорного сигнала 11, который вырабатывает синусоидальное напряжение частоты равное

U„U sin t.

Форм3 лы изобретения

Фазометр, содержащий фазоиндикатор, соединенный с генератором опорного сигнала, первый и второй перемножители, отл ича ющпйся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и увеличения точности, он снабжен резонансным усилителем с последовательным резонансным

Разность фаз между напряжением U-, и

UI!) измеренная фазо>>ндикытором 9, равна измеряемому .

Предлагаемый фазометр работает в широком диапазоне частот, пе требуя перестройки гстеродина, наличия системы фазовой автоподстройкп частоты. Это позволяет использовать его в устройствах, где требуются непрерыв:bIe наблюдения и контроль фазочастотных характеристик четырехполюсников.

659980

Редактор М. Трофимова Составитсль Н. Филиппова Корректоры; JI. Орлова и Е. Осипова

Заказ 570/14 Изд. ¹ 283 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2 контуром, первыгн и вторым резонансными усилителями с параллельнымп резонансными контурами, сельсином и двигателем, причем первые входы пер ого и второго перемножителей соединены соответственно с выходами резонансного усилителя с последовательным резонансным контуром и второго резонансного усилителя с параллельным резонансным контуром, входы которых соединены, выход первого резонансного усилителя с параллельным резонансным контуром подсоединен ко вторым входам первого и второго перемнояителей, выходы которых соединены соответственно с обмотками cTBTOpD сельспна, роторная обмотка его подсоедпнена к одному из входов фазоиндикатора, второй вход которого соединен с генератором опорного сигнала, который, как ротор сельспна механически соединен с двигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вишенчук и др., Электромеханические и электронные фазометры. «Госэнергоиздат», М., 1962, с. 193 — 203.

2. «Радиотехника», ¹ 3, 1973, Ганасейкин Ю. В. и др., «06 одном методе измерения разности фаз».