Фазометр для исследования систем автоматического управления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании систем автоматического управления. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается за счет введения дополнительного нульоргана, что позволяет ввести поправку на величину измеряемого сдвига фаз. Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний инфранизкой частоты, исследуемый объект 2, блок 3 включения, нуль-орган 4, интеграторы 5 и 6, изгг мерители 7 и 8 напряжения, индикато-i ры 9 и 10, фиксатор 11 периода, бло ки 12 и 13 развязки, логометр 14 двухобмоточный, блок 15 сравнения, чувствительные реле 16 - 19 и 39 и 40, реле-повторители 20 - 23, 41 и 42, тумблер 24, блок 25 постоянного тока, регуляторы 26 и 27 сигнала, реле 28 и 29, диодные выпрямители 30 - 34, измеритель 35 напряжения, дополнительный нуль-орган 36 с выпрямительными диодами 37 и 38. Положительный эффект заключается в том, что повьшается точность измерения за счет замера переходной поправки с помощью интегратора 6 и введенного нуль-органа 36. 1 ил. (Л оо ел ГчЭ СО со 00 к

„„SU„„1352398 А 2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1180807 (21) 4029048/24-21 (22) 26.02.86 (46). 15.11.87. Бюл. Р 42 (72) А.С.Кочетов (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1180807, кл. G 01 R 25/00, 1983. (54) ФАЗОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании систем автоматического управления. Цель изобретения — повьппение точности измере" ний — достигается за счет введения дополнительного нуль- органа, что позволяет ввести поправку на величину измеряемого сдвига фаз. Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний инфранизкой частоты, исследуемый объект 2, блок 3 включения, нуль-орган 4, интеграторы 5 и 6, из-. мерители 7 и 8 напряжения, индикато-. ры 9 и 10, фиксатор 11 периода, блоки 12 и 13 развязки, логометр 14 двухобмоточный, блок 15 сравнения, чувствительные реле 16 — 19 и 39 и

40, реле-повторители 20 — 23, 41 и

42, тумблер 24, блок 25 постоянного тока, регуляторы 26 и 27 сигнала, реле 28 и 29, диодные выпрямители

30 — 34, измеритель 35 напряжения, дополнительный нуль-орган 36 с выпрямительными диодами 37 и 38. Положительный эффект заключается в том, что повышается точность измерения за счет замера переходной поправки с помощью интегратора 6 и введенного нуль-органа 36. 1 ил.

1352398

Изобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже показана структурная блок-схема фаэометра.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний инфранизкой частоты, исследуемый объект 2, блок !О

3 включения, нуль-орган 4, первый 5 и второй 6 интеграторы, первый 7 и второй 8 измерители напряжения, первый 9 и второй 10 индикаторы, фиксатор 11 периода, первый 12 и второй

13 блоки развязки, двухобмоточный логометр 14, блок 15 сравнения, пер-.. вое — четвертое 16 — 19 чувствительные реле, первое — четвертое 20 — 23 реле-повторители, тумблер 24, блок 20

25 постоянного тока, первый 26 и второй 27 входные регуляторы сигнала, кинематически соединенные с элемента ми настройки генератора 1, релейные элементы (реле) 28 и 29, диодные вы25 прямители 30 — 34, измеритель 35 напряжения, дополнительный нуль-орган

36, включающий выпрямительные диоды

37 и 38, чувствительные реле 39 и 40 и реле-повторители 41 и 42. При этом ЗО блок 3 включения соединен с индикатором 9 и цепями обратных связей интеграторов 5 и 6, а также с цепями питания нуль-органов 4 и 36 и фиксатора 11 периода. Выход генератор 1 через исследуемый объект 2 подключен к входам нуль-органов 4 и 36, к входу фиксатора 11 периода и через контакты 23.2 реле 23, входной регуля-.: тор 27 интегратора 6 к входу измери- 40 теля 8 напряжения, а через блок 13 развязки к первой обмотке логометра

1À. Выход генератора 1 через интегратор 6 соединен с входом блока 15 сравнения и через диод 34 с обмоткой реле 29, контакты 29.1 которого подключены к цепи питания, Блок 25 постоянного тока, входящий в состав блока 3, через тумблер . 50

24 и контакты 21.2 реле 21 подключен к входному регулятору 26 сигнала интегратора 5, выход последнего соединен с входом измерителя 7 напряжения, с обмоткой реле 28, с одним из вхо-. дов блока 15 сравнения и через блок

12 развязки с второй обмоткой логометра 14. Выход блока 15 подключен через контакты 28.1 реле 28 и 29.1.реле 29 к входу измерителя 35 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии тумблер 24 блока 3 установлен в положении

"Сброс" и все реле, генератор 1, индикаторы 9 и 10 включены; порог срабатывания реле 28 предварительно выбран таким образом, что обеспечивает с помощью интегратора 5 запаздывание по фазе на 90, а порог срабатывания для реле 29 с помощью интегратора 6 устанавливается соответствующим равенству амплитуд входного и выходного сигналов исследуемого объекта 2.

При установке тумблера 24 в положение Измерение" запускается генератор 1 и подается напряжение от блока

25 через контакт 21.2 реле 21 и регулятор 26 сигнала на вход интегратора

5 и индикатор 9. Кроме того, отключаются шунтирующие отрицательные обратные связи интеграторов 5 и 6, а на реле 16 — 23, 28, 29, 39 — 42 подается напряжение питания, и выходной сигнал генератора 1 через исследуемый объект 2 поступает на входы нульорганов 4 и 36, а также фиксатора 11 периода.

Интеграторы 5 и 6 накапливают заряды, величина которых прямо пропорциональна фазовому запаздыванию исследуемого объекта 2 для интегратора

5 и поправке, обусловленной переходной составляющей того же объекта 2, для интегратора 6.

В течение всего процесса измерения, который может для инфранизких частот составлять десятки минут, индикатор 9 включен.

Завершение процесса измерения происходит следующим образом.

Положительная полуволна выходного сигнала с объекта 2 поступает на реле 16 через диод 30 и через контакты

23.2 реле 23 и регулятор 27 на вход интегратора 6, реле 16 срабатывает и. контактами 16.1 включает реле 20, которое своими контактами 20.1 самоблокируется, а контактами 20.2 готовит цепь питания реле 17. В момент изменения полярности выходного сигнала объекта 2 срабатывает реле 17, которое контактами 17.1 включает реле 21, завершается интегрирование интегратором 5, выключается индикатор 9, запускается блок 11. Отключение индика1352398

Формула изобретения

Составитель В. Шубин

РедактоР Л. ВеселовскаЯ ТехРед Л.Олийнык Корректор Н. Король

Заказ 5562/44

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора 9 свидетельствует о том, что процесс измерения фазы закончен и можно считывать показания первого измерителя 7 напряжения, которые пропорциональны заряду интегратора 5.

Компенсация ошибки, связанной с неустановившимся процессом, происходит следующим образом.

При включении фиксатора 11 срабатывает его чувствительное реле 18, которое контактом 18.1 включает реле

22, последнее контактами 22.1 самоблокируется, а контактами 22.2 подготавливает к работе реле 19, заряд ин- 15 тегратора 6 уменьшается, так как на выходе объекта 2 изменяется полярность, при этом срабатывает реле 19, которое своими контактами 19.1 вклюI чает реле 23. Реле 23 контактами

23.1 самоблокируется и одновременно отключает индикатор 10, что свидетельствует о завершении формирования величины поправки, а контактами 23.2 прекращает интегрирование интегратором 6, при этом величина поправки считывается с показаний второго измерителя 8 напряжения.

Временные параметры объекта 2 (инерционного звена первого порядка) можно считывать по показаниям логометра 14, обмотки которого через блоки 12 и 13 подключены к выходам интеграторов 5 и 6.

Если объект 2 является динамическим звеном второго и более порядков, то временные параметры этого объекта характеризуются постоянной времени T.

Для этих объектов очень важна величина перерегулирования 6, эту величину считывают по показаниям дополнительного измерителя 35 напряжения.

Для сокращения времени измерения к выходу исследуемого объекта 2 подключен дополнительный нуль-орган 36, 45 который работает следующим образом.

Отрицательная полуволна напряжения сигнала на выходе объекта 2 через диод 37 поступает на реле 39, которое контактами 39.1 включает реле

41. Реле 41 контактами 41.1 самоблокируется, а контактами 41.2 подготавливает цепь для срабатывания реле

40 и 42. С приходом положительной полуволны сигнала на выходе объекта 2 срабатывают реле 40, 16, 42 и 20.

Реле 42 контактами 42.2 подготавливает цепь для срабатывания реле 23, а реле 20 с помощью контактов 20.2— цепи для срабатывания реле 17, 21, 18 и 22. Как только сигнал на выходе объекта 2 изменяет свою полярность, срабатывают реле 17, 21, 18 и 22 °

Реле 22 кбнтактами 22.1 самоблокируется и через контакты 42.2 включает реле 23, которое контактами 23.2 отключает вход интегратора 6 от выхода объекта 2, при этом измеритель 8 напряжения фиксирует величину напряжения на выходе интегратора 6, пропорционального величине поправки.

Применение изобретения позволяет повысить точность измерения за счет замера переходной поправки с помощью интегратора 6 и введенного нуль-органа 36.

Фазометр для исследования систем автоматического управления по авт. св. 11 1180807, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности измерения фазовых сдвигов, в него введен дополнительный нуль-орган, диоды которого включены в направлении, обратном направлению диодов основного нуль-органа, вторые замыкающие контакты второго реле-по.— вторителя дополнительного нуль-органа включены в. цепь между входами реле-повторителей фиксатора периода.