Сигнализатор совпадения фаз

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в фазометрах и в устройствах , где требуется совмещение электрического и механического нулей датчиков углов поворота, преобразующих угол поворота в сдвиг фазы. Цель изобретения - п.овьшение быстродействия и удобства эксплуатации. Устройство содержит компараторы 6 и 7, триггер 14, элемент совпадения 15, индикатор.19 и нуль-орган 21. Для достижения поставленной цели в него дополнительно введены блок эталонного напряжения 1, регулируемые детали напряжения 2, 3 и 4, инвертируют щий усилитель 5, компараторы 8, 9, 10 и 11, логические элементы 12 и 13, элемент совпадения 16, триггеры 17 и 18 и индикатор 20. Работа устройства поясняется по временным диаграм (П мам в описании изобретения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 G 0 R 25 00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3692720/24-21 (22) 13.01.84 (46) 30.11.85. Бюл. У 44 (72) Н.П. Булат, Е.С. Вальшонок, Б.Г. Гершт и В.Д. Иитин (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 602880, кл. G 01 R 25/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

В 443331, кл. G 01 R 25/00, 1973. (54) СИГНАПИЗАТОР СОВПАДЕНИЯ ФАЗ. (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в фазометрах и в устройствах, где требуется совмещение электрического и механического нулей датчиков углов поворота, преобразующих угол поворота в сдвиг фазы. Цель изобретения — повышение быстродействия и удобства эксплуатации. Устройство содержит компараторы 6 и 7, триггер 14, элемент совпадения 15, индикатор,19 и нуль-орган 21. Для достижения поставленной цели в него дополнительно введены блок эталонного напряжения 1, регулируемые детали напряжения 2, 3 и 4, инвертирую-, щий усилитель 5, компараторы 8, 9, 10 и 11, логические элементы 12 и 13, элемент совпадения 16, триггеры 17 и 18 и индикатор 20. Работа устройства поясняется по временным диаграммам в описании изобретения. 2 ил.

1195253

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь1 зовано в фазометрах и устройствах, где требуется совмещение электрического и механического нулей датчиков углов поворота, преобразующих угол поворота в сдвиг фазы.

Целью изобретения является повышение быстродействия и удобства эксплуатации.

На фиг. 1 приведена схема сигнализатора совпадения фаз; на фиг.2 диаграмма его работы.

Сигнализатор совпадения фаз содержит блок 1 эталонного напряжения, первый 2, второй 3 и третий 4 регулируемые делители напряжения, инверти рующий усилитель 5, первый 6, второй 7, четвертый 8, пятый 9, шестой

10 и второй ti компараторы, первый

12 и второй 13 элементы ИЛИ, первый триггер 14 первый 15 и второй 16 элементы совпадения, второй 17 и третий 18 триггеры, первый 19 и второй 20 индикаторы и нуль-орган 21.

При этом второй вход первого компаратора 6 подключен к первому входу блока 1 эталонного напряжения, а его, выход — к первому входу первого триггера 14, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ

12, а выход — к вторым входам первого 15 и второго 16 элементов совпадения. Первые входы третьего 7 и четвертого 8 компараторов подключены к источнику опорного напряжения Бр„„ вторые соответственно через последовательно соединенные первый

1 регулируемый делитель 2 напряжения ,и инвертирующий усилитель 5 и первый регулируемый делитель 2 напряженияк второму выходу блока 1 эталонного напряжения, а их выходы — соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ 12. Первые входы . пятого 9 и шестого 10 компараторов подключены к источнику опорного напряжения, вторые соответственно через второй 3 и третий 4 регулируемые делители напряжения — к второму и третьему выходам источника 1 эталонного напряжения, а их выходы— соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ 13. Первые входы первого 15 и второго 16 элементов совпадения подключены соответственно к выходам первого 12 и второго 13 элементов ИЛИ, а их вы° д

20 ходы — соответственно к первым входам второго 17 и третьего 18 триггеров, вторые входы которых подключены к выходу нуль-органа 21, а их выходы — к первому 19 и второму 20 индикаторам. Вход нуль-органа 21 соединен с выходом второго компаратсра

Ъ

l1 второй вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а на первый вход подается измеряемое напряжение U„, совпадение фазы которого с фазой опорного напряжения Б оп фиксируется сигнализатором.

Сигнализатор работает следующим образом.

На первый вход первого компаратора 6 поступает опорное напряжение

U а на второй вход — отрицательon 3 ное напряжение Б, поэтому на выходе его вырабатываются положительные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов .3nT,„./4, где T „ — период опорного напряжения, п = 1,2,..., (фиг. 2а).

Опорное напряжение У одновременно поступает на первые входы третьего

7 и четвертого 8 компараторов, на вторые входы которых соответственно подается положительное U > и отрицательное U напряжения, следователь2 но, на выходе третьего компаратора

7 вырабатываются положительные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов пТ /4 (n =

ort

1,2,...), а на выходе четвертого компаратора 8 — положительные импульсы, симметричнб расположенные относительно моментов 3пТ /4 (n =

1,2. ° ° ). Передние и задние фронты импульсов на выходе компараторов 7 и 8 определяются моментами перехода положительной полуволны П „

+ через уровень U иH о тTiрIиHIцIа тTеeIлIIь нHоoй Hиолуволны U „через уровень U (фиг.2о, 45

b). Таким образом на выходе элемента

ИЛИ 12 вырабатываются отрицательные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов перехода U

on через уровень нулевого потенциала (фиг. 2t). Регулируемый делитель 2 напряжения задает величину напряжения

50 на вторых входах компараторов 7 и 8, которые определяют длительность отрицательных импульсов на выходе элемента ИЛИ 12. Практически длительность

55 импульсов устанавливается от -40 до

+40 С.

На первые входы пятого 9 и шестого 10 компараторов также поступает опорное напряжение U,, а на их вторые оН входы — соответственно положительное напряжение U и отрицательное напряже ние П, причем эти.напряжения равны по абсолютной величине, которая соответствует отклонению опорного напряжения от нулевой фазы на величину порядка 0,1-0,2, поэтому на выходе компаратора 9 вырабатываются положительные импульсы, симметрично расположейные относительно моментов пТ „(4, а на выходе компаратора 10—

-положительные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов

ЗпТш,(4 (n = 1,2...).

Передние и задние фронты определяются моментами перехода положительных полуволн Б „через уровень Б и

1 отрицательной полуволны Б „ через уровень 05 (фиг. 2Z,g). На выходе элемента ИЛИ 13 вырабатываются короткие отрицательные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов перехода U „ через уровень нулевого потенциала (фиг. 2 ). Регулируемые делители 3 и 4 напряжения задают величину напряжений на вторых входах компараторов 9 и 10, которые определяют длительность отрицательных импульсов на выходе элемента ИЛИ 13, Длительность этих импульсов определяет точность выявления момента сов падения фаз и практически устанавливается соответствующей изменению о фазы опорного напряжения на 0,1-0,2 °

На первый вход второго компаратора 11 подается измеряемое напряжение U z, а второй вход подключен к шине нулевого потенциала. На выходе компаратора 11 вырабатываются по-. ложительные импульсы, передние фронты которых совпадают с моментами перехода Б м через уровень нулевого потенциала из области отрицательных значений в область положительных значений (положительное направление), а задние фронты — с моментами перехода

U< Äчерез уровень нулевого потенциала

Изм из области положительных значений в область отрицательных (отрицательное направление) (фиг. 2о,e,е ).

Нуль-орган 21 формирует по переднему фронту положительных импульсов с выхода компаратора 11 короткие положительные импульсы, поступающие на вторые входы триггеров 17 и 18 и характеризующие фазу измеряемого напря. жения.

195253 а

На выход элемента 15 совпадения проходят только отрицательные импуль. сы, расположенные симметрично относительно моментов перехода опорного напряжения П„„через уровень нулевого потенциала в положительном направлении.

Аналогичную функцию выполняет элемент 16 совпадения. При совпадении

10 коротких импульсов с выхода нуль-органа 21 с отрицательными импульсами на выходе элемента 15 совпадения на выходе триггера 1? вырабатывается сигнал, при котором индикатор 19 светится, указывая что фаза измеряемого напряжения отличается не более о чем на 30-40 от фазы опорного напряжения и скорость изменения фазы опорного напряжения должна быть умень20 шена до величины, гарантирующей выявление момента совпадения фаз.

При совпадении коротких импульсов с выхода нуль-органа 21 с отрицатель. ными импульсами на выходе элемента

16 совпадения триггер 18 (являю-.— щийся триггером Dt-типа) устанавливается, например, в .состояние "0", при котором индикатор 20 светится, сигнализируя о точном совпадении фаз. Регулируемый делитель 2 напряжения целесообразно конструктивно выполнить в виде устройства с ручкой

"Ширина зоны", соединенной с осью потенциометра, являющегося составной частью регулируемого делителя. В

35 этом случае ширину грубой" зоны cos!

I падения можно оперативно менять в пределах, например +5 — +40, что о придает устройству дополнительные

40 удобства.

Формула изобретения

Сигнализатор совпадения фаз, содержащий первый и второй компарато45 ры, первые входы которых соединены соответственно с опорным и измеряемым входами устройства, к второму входу второго компаратора подключена шина нулевого потенциала, а его вы50 ход подключен к входу нуль-органа, первый элемент совпадения, триггер и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и удобства эксплуатации, 55 в него введены третий, четвертый, пятый и шестой компараторы, первый, второй и третий регулируемые делители напряжения, блок эталонного на3 1l пряжения, инвертирующий усилитель, первый и второй элементы ИЛИ, второй и третий триггеры, второй элемент со падения и второй индикатор, при этом второй вход первого компаратора подключен к первому выходу блока эталонного напряжения, а его выход подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ,а его выход подключен к первым входам первого и второ— го элементов совпадения, первые входы третьего и четвертого компараторов подключены к опорному входу устройства, вторые их входы подключены соот— ветственно через последовательно соединенные первый регулируемый делитель напряжения и инвертирующий усилитель и через первый регулируемый делитель напряжения к второму выходу блока

95253 б эталонного напряжения, а их выходы подключены соответственно к первому и в- второму входам первого элемента ИЛИ, первые входы пятого и шестого компараторов подключены к опорному входу устройства, вторые их входы подключены соответственно через второй и тре" тий регулируемые делители напряжений к второму и третьему выходам бло10 ка эталонного напряжения, а их выходы — соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов совпадения подключены соответственно к выходам первого и второго элементов ИЛИ, а их выходы соответственно к первым входам второго и третьего триггеров, вторые входы которых подключены квыходу нуль-органа,аих выхо20 ды -к первомуи второмуиндикаторам.

ВНИИПИ Заказ 7409/48. Тираж 7ч7 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,