Датчик фазы

 

ДАТЧИК ФАЗЫ, содержащий отрезок пинии нагрузки, подключенные к ней дЁа последовательно соединенных конденсатора и трансформатор тока, два ; элементасовпадения, два интегратора к элемент сравнения, причем входы элемента «сравнения подклк ч«1ы к выходам интеграторов , входы которых подключены к выходам элементов совпадения, первые входы которых через первый усилитель- lrpaничитель подключены к общей точке двух ;последовательно соединенней конденсаторов , а второй вход одного из элементов совпадения через второй усилитель-ограничитель подключен к трансформатору тока, отличающийся тетл, что, с целью расширения рабочего диапазона датчика, в него введены последовательно дополнительные конденсатор и резистор , подключенные к линии нагрузки, ;Третий усилитель-ограничитель, вход которого подклкяен к общей точке указанных элементов, а выход - ко второму входу (i элеме1гга совпадения, при этом трансфорСО матор тока зашунтирован резистором.

119) а1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ъ

3(Я) % 01 25 00 (« », 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .»«Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3384188/l.8 21

; (22) 1 1,01.82.. :(46) 15.07.83. Бюл, 34 26 (72) О. B Алексеев, A. А, Огородников и Г. Г. Чавка (71) Пензенский политехиичесхий институт и Ленинградский электротехнический ин:ститут им. B. И. Ульянова (Ленина) . (53),62 1.,317.772(088,8) (56) 3., Резников Г, Б. Самолетные

;антенны, Советское радио, 1962, с. 189.

2, Техника средств свизи, сер. ТРС, вып. 9, 3.977, с. 64. (54)(57) ДАТЧИК ФАЗЫ» содер)кащий отрезок линии нагрузки, подключенные к ней два последовательно соединенных конденсатора и трансформатор тока, два ,элемента совпадении, два интегратора .и элемент сравнения, причем входы элеме - та сравнения подключены к выходам интеграторов, входы которых подключены к выходам элементов совпадения, первые вхрды которых через первый усилитель- граничитель подключены к общей точке двух последовательно соединенных конденсаторов, а второй вход одного Из элементов совпадения через второй усилитель-ограничитель подключен к трансформатору тока, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона дат пса, в него введены последовательно дополнительные конденсатор и резистор, подключенные к линии нагрузки, третий усилитель-ограничитель, вход которого подключен к общей точке указанных

Ф элементов, а выход — ко второму входу Е элемента совпадения, при этом. трансформатор тоха зашунтирован резистором.

1 1б29Ъ

Изобретение относится х радиоизмерительной технике, а болев конкретно к авто-. матическим согласующим устройствам.

Известен датчик фазы, содержащий два трансформатора тоха, емкостной делитель напряжения, фильтр нижних частот, два диода и дроссель Ll 3Недостатком устройства является то, что система автонастройки с таким датчиком может быть согласована только при 10 чисто активном характеристическом сопротивлении.

Наиболее близким по своей техничес.кой сущности к изобретению является датчик фазы, содержащий фидерную линшо, 15 емкостной делитель напряжения, трансфор матор тока, два усилителя-ограничителя, два элемента совпадения, два интегратора, а также . элементы срав пения, причем входы элементов сравнения 20 подключены к выходам интеграторов, а входы интеграторов соединены с выхода- ми элементов совпадения, входы элементов совпадения подключены к выходам усилителей-ограничителей, причем первые вхо- . 25 ды элементов совпадения подключены к прямому выходу первого усилителя-ограничителя, вход которого подключен к емкостному делителю напряжения, второй вход второго элемента совпадения под- щ0 ключен к инверсному выходу втор@го усилителя-ограничителя, прямой выход которого подключен ко второму входу первого элемента совпадения, а вход второго усилителя-ограничителя соединен с трансфор35 матором тока 2 j

Недостатком данного устройства является малый рабочий диапазон, т. в. напряжение на выходе датчика равно ну- 4 лю тольхо тогда, когда фазовый угол меж-, ду током и напряжением равен нулю.

Белью изобретения является расширение рабочего диапазона датчика.

Бель достигается тем, что в устройст 45 во, содержащее отрезок линии нагрузки„ подключенные к ней два последовательно соединенных конденсатора и трансформатор тока, два усилители-ограничителя,. два элемента совпадения, два интегратора и элемент сравнения, причем входы .элемента сравнения подключены х выходам интеграторов, входы которых подхлю- чены к выходам элементов совпадения, первые входы которых через первый усилитель-ограничитель подключены к общей точке двух последовательно соединенных хонденсаторов, а второй вход одного . иэ элементов совпадения через второй усвтитель-ограничитель подключен к трансформатору тока, введены последовательно соединенные дополнительные конденсатор и резистор, подипоченные к линии нагрузки, третий усилитель-ограничитель, вход которого соединен к общей точке указанных элементов, а выход - ко второму входу второго элемента совпадения, при этом трансформатор тока эашунтирован резистором.

На чертеже представлена функциональная схема датчика.

Устройство содержит конденсаторы

:L 2 и 3, трансформатор„4, резисторы

6 и 6, усилители-ограничители 7, 8 и

9, элементы совпадения:10 и Ll, интеграторы 12 и 13, элемент сравнения 4. Входы элемента сравнения 14 сое динены с выходами интеграторов 12 и 4.3, Входы интеграторов 12 и 13 подключены к выходам элементов совпадения 10 и:L l.

Первые входы элементов совпадения

1.0 и 14. соединены с выходом усилителя-ограничителя 7, вход которого подключен к вмкостному делителю напряжения и 2.

Второй вход элемента совпадения 10 подключен к выходу усилителя-ограничителя 8, вход которого подключен к трансфор матору тока 4. Йторой вход элемента совпадения 11 соединен с выходом уси лителя-ограничителя 9, вход хоторого подключен в фазосдвигающую цепь 3 и 6.

Резистор 8 подключен параллельно трансформатору тока 4.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение U снимаемое с емкостного делителя i, 2 подается на усилитель-ограничитель 7, на выходе которого формируются прямоугольные импульсы. Одновременно напряжение Ug c трансформатора тока 4, .эашунтированного маЛым сопротивлением резистора 5 такой величины, чтобы напряжение 02 было в фазе с протекающим током, подается на усилитель-ограничитель 8. Усиленные и ограниченные сиг- . налы с усилителей 7 и 8 попадают на два входа элемента совпадения 3.0. (Необходимо отметить, что элемент совпадения L0 и L1 представляет собой логический элемент И). На их выходах получаются прямоугольные импульсы, длительностьь которых пропорциональна фазовому углу, менщу током и налряжени м в нагрузке, Полученные прямоугольные импульсы подаются на. вход интегратора 12, где-длительность з 1029097 бразуе,,.-я z величину пос элемент совпадениЯ тоянного напряжения. Напряжение с выл- подается импульсе ним ус снимаемый с усилите да интегратора подается as, îäèí ns ля-ограничителя 7. входов элемента сравнения 14. Очевидно, Следовательно, на выходе элемента, для того чтобы напряжение на выходе 5 совпадения 11 получают импульс, длителч; апемента сравнении. было равно нулю, что юность которого пропорциональна фазовому, должно соответствовать наперед заданно- углу между. напряжением нагрузки и нап; му фазовому углу между током. и и нап- ряжением 0, снимаемым с фазосдви .ряжением в нагрузке, необходимо на вто- гаюшей цепи. Йалее длительность импуль рой ее вход подать напряжщиие точно та- 10 са преобразуется интегратором в величи,кой же амплитуды. Это достигается фазо- ну постоянного напряжения. сдвю аютей йепью, которая состоит из Информация с выхода элемента сравне,конденсатора Э и сопротивления 6 (фазо-, ния будет однозначна. Если фазовый савигающая цепь может состоять из инаук- угол между током и напряжением будет ! тивности и сопротивления). Напряжение 0 t5 больше фазового угла между фазосдвига, снимаемого с резистора 6, будет сдвину- кяцей цепью и напряжением нагрузки, то то относительно напряжения нагрузки на напряжение на выходе элемента сравнения

; определенный фазовый yroa, который . будет одного знака, если меньше, то определяется параметрами элементов 3 другого. и. 6. @ействительно Применение разработанного датчика фазы позволяет автоматически согласо.0 R 0 Р вать нагрузку не только на чисто ° ак"зя-x » тивное характеристическое сопротивление, -3 с

ge но и на комплексное.

С 25

Ч = сйсФ,< в Разработанный датчик позволяет проекНапряжение ф подается íà усилитель- тировать системы автонастройки помехо"3 Э ограничитель 9, а затем на алемент сов- защишенными :так как он основан на падения 4.4.. Одновременно на этот же сравнении фаз, а не амплитуд.

1029097

Составитеаь С. Морозор

Редактор lI. IIOBxaH Техред М,КоштУра1 . KoPPmTOP . y* A В Б

Заказ 4 70/4 Тирак 710 - Подписное цйИИПИ р,дар,т,енно < СССР по делам изобретений и открытий

3.13035, Москва, ЖЭ5, Раушскаа наб., д, 4/5

Филиал ППЛ "Патент", г. Уитород, ун. Проектная, 4