Многопредельный фазометр

 

Изобретение относится к области фазоизмерительиой техники. Может использоваться для измерения сдвига фаз Cf в диапазоне О Lf 360 между двумя переменными напряжениями с одинаковой частотой. Цель изобретения расширение функциональных возможностей , достигается путем расширения диапазона рабочих частот, повышения устойчивости показаний индикатора вблизи фазовых сдвигов, равных О, 180 и ЗбО, переключателя 12 и масштабного узла II введения. Кроме того, фазометр содержит формирователи I и 2, дифференцирующие цепочки 3 и 4, счетные триггеры 5 и 6, дифференцирующие цепочки 7 и 8 соответственно первого и второго каналов, RS-триггер 9, индикатор 10 и масштабный узел 11 с нулевой отметкой в середине используемой шкалы. При этом вблизи указанных фазовых сдвис гов точность измере}шя повьшена в 2,4 раза. 2 ил. сл 11- и Ю N3 ЬО 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

,5п 4 G 01 К 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ тей, достигается путем расширения диапазона рабочих частот, повьппения устойчивости показаний индикатора вблизи фазовых сдвигов, равных

О, 180 и 360, переключателя 12 и масштабного узла 11 введения. Кроме того, фаэометр содержит формирователи 1 и 2, дифференцирующие цепочки

3 и 4, счетные триггеры 5 и б, дифференцирующие цепочки 7 и 8 соответственно первого и второго каналов, RS-триггер 9, индикатор 10 и масштабный узел 11 с нулевой отметкой в середине используемой шкалы. Гри этом вблизи укаэанных фазовых сдвигов точность измерения повьппена в

2,4 раза. 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3891296/24-2! (22) 30.04.85 (46) 23.11.86. Бюл. Ф 43 (72) Л.Н.Никольский (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .Р 385233, кл. G Ol R 25/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

В 286073, кл. С 01 R 25/00, 1970, (54) ИНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к области фазоизмерительной техники. Может использоваться для измерения сдвига фаз (f в диапазоне 0 Q > 360 между двумя переменными напряжениями с одинаковой частотой. Цель изобретения— расширение функциональных воэможнос„„SU„„1272274 А 1

1272274

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники, в частности к устройствам для измерения сдвига фаэ q в диапазоне О > 360 между двумя переменными напряжениями одинаковой частоты, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Укаэанная цель достигается за счет расширения диапазона рабочих частот, повышения устойчивости показаний индикатора вблизи фазовых сдвигов равных 0,180 и 360 и введения индикатора с нулевой отметкой в середине шкалы.

На фиг. 1 приведена схема многопредельного фазометра; на фиг. 2 диаграмма напряжений и импульсов тока.

Фазометр содержит формирователи

1 и 2 первого и второго каналов, первую и вторую дифференцирующие цепи 3 и 4, счетные триггеры 5 и 6 первого и второго каналов, дифференцирующие цепи 7 и 8 соответственно первого и второго входных каналов, соединенные последовательно в каждом йэ входных каналов, RS-триггер 9, индикатор 10, масштабный узел 11 и переключателв 12, при этом первый вход фазометра через формирователь дифференцирующую цепь 7 соединен с счетным входом триггера 5. Второй вход фаэометра через формирователь

2, дифференцирующую цепь 8 соединен с счетным входом счетного триггера 6.

Прямой выход триггера 5 через масштабный узел 1! и индикатор 10 соединен с выходом RS-триггера 9. Инверсный выход счетного триггера 5 через дифференцирующую цепь 3 подключен к первому входу RS-триггера

9, инверсный выход счетного триггера

6 через нормально замкнутый и перекидной контакты переключателя 12 соединен с вторым входом RS-триггера 9, а прямой выход счетного триггера 6 * соединен с нормально разомкнутым контактом переключателя 12, На фиг.2 изображена диаграмма напряжений U на первых и вторых (или только на первых) выходах узлов устройства и импуЛьсов тока Х, протекающего через индикатор при сдвигах фах cp, равных 180, 90, О о

270 и 360 между входными напряже;ниями UI и Uã

Работает устройство при положении контактов переключателя 12, показанном на фиг.l, следующим образом, Входные напряжения U и U частоты 1, = 1/Т формирователями l и 2 первого и второго каналов преобразуют в прямоугольные импульсы, которые дифференцирующими цепями 7 и 8 преобразуются в узкие импульсы, переключающие счетные триггеры 5 и 6 так, что на их выходах образуются калиброванные по амплитуде А импульсы длительностью Т„ и периодом Т=2Т, котоJ э рые поступают (во втором входном канале — через переключатель 12) на входы вторых дифференцирующих цепей

3 и 4, выходные импульсы которых управляют состоянием RS-триггера 9 так, что на его выходе формируются положительные прямоугольные импульсы амплитуды А, длительность которых с„ пропорциональна сдвигу фаз с ; между напряжениями U и U . Эти импульсы поступают на вход индикатора 10 на второй вход которого через масштабный узел 11 подаются тоже положительные импульсы амплитудой А и длительностью 0,5 T T с второго выхода .счетного триггера 5. При этом через индикатор 10 течет средний ток

Л. uj — Т;

Х =А- — — -- f

Ч1 2R II

E где R< — суммарное сопротивление узла 11 индикатора 10 и выходных сопротивлений триггеров 5 и 9.

Этот ток и устанавливает стрелку у отметки шкалы индикатора 10 соответствующей значению Ч 1.

При сдвиге фаз (p =180 с„ =0,57 и потому 1,, =0 и стрелка индикатора 10 остается на середине шкалы у нулевой отметки, соответствующей о (= 180 . Этому состоянию устройства и соответствуют первые семь строк диаграммы на фиг,2. При сдвиге фаз, например, р =90 длительность с и = 0,25T, а потому через индикатор

l0 течет ток отрицательного направления, пропорциональный разности (и — 0,5T) = — 0,25Т (восьмая строка диаграммы) ° При (близком к О ток Х определяется почти полным значением (- 0,5)Т (девятая строка диаграммы) и стрелка устанавливается у левого края шкалы вблизи отметки О.

О

Аналогичным образом устройство работает и при сдвиге фаз 180 < y с 360 только в этих случаях вследствие изз 12722 менения знака разности (ь„- 0,5T) ток Х через индикатор 10 изменяет свое направление. на положительное, и стрелка индикатора устанавливается о у соответствующих сдвигу фаз (180 делений на правой половине шкалы индикатора 10 (десятая и одиннадцатая строки диаграммы на фиг.2).

Изменение сопротивления R масштабного узла ll позволяет при этом растягивать" на всю шкалу индикатоо ра 10 значения фаз в окрестности 180

Так, при уменьшении Е„приблизительно вдвое устройство позволяет измерять q в поддиапазоне 90...180... .270, при уменьшении К„еще вдвое шкала индикатора 10, соответствует поддиапазону 135 ... 180 .. ° 225 Неустойчивые состояния триггера 9 при 20 о с = О и 360, таким образом, остаются либо на границах диапазона О... о

180... 360, либо з а пределами растянутых поддиапазонов. Обеспечение измерений в окрестностях сдвига фаз, о близких к О или 360 производится путем изменения связей. между триггером 6 и дифференцирующей цепью 8 посредством переключателя 12. Так, при переключении контактной группы в .чп верхнее (по схеме на фиг.l) положео ние вводится сдвиг фаз, равный 180 в сигнал второго входного канала для дифференцирующей цепи 8 относительно сигнала, поступающего надифферен- З5 цирующую цепь 7. При этом принцип действия устройства остается без изIменения, только смещается на 180 лишь оцифровка шкалы индикатора 10 (и соответственно индексы при токах 40 на диаграмме по фиг.2), T.e. полнь!й диапазон принимает значение †1

0....180, а поддиапаэоны (также эа о

, счет изменения R масштабного узла

74

11) — значения соответственно 270...

0...90 и 315...0...45 . Неустойчивые состояния триггера 9 также остаются либо на краях диапазона (вблизи о отметок †1 и 180 ), либо эа пределами указанных растянутых поддиапазонов.

Формула и з о б р е т е н и

Многопредельный фаэометр, содержащий RS-триггер с подключенным к нему индикатором, две дифференцирующие цепи, а также,два параллельных канала, соответственно подключенных к входам фаэометра, и каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирователя, дифференцирующей цепи и счетного триггера, отличающийся тем,:что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены переключатель и масштабный узел, при этом прямой выход счетного триггера первого канала через масштабный узел соединен с вторым входом индикатора, инверсный выход того же триггера через первую дифференцирующую цепь соединен с одним иэ входов RS-триггера, прямой выход счетного триггера второго канала подключен к нормально разомкнутому контакту, а инверсный выход того же триггера соединен с нормально замкнутым контактом переключателя, перекидной контакт которого через вторую дифференцирующую цепь соединен с вторым входом RSтриггера, причем в качестве индикатора используется измеритель тока с симметричной относительно нуля шкалой, а в качестве масштабного учла используется блок добавочных сопротивлений с переключателем к индикаторуе

1272274

7 7!

О у27d4

Составитель В.Шубин

Редактор Е,Папп Техред А.Кравчук

Корректор М.Максимишинец

Заказ .6335/45 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытой

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4