Фазометр

 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения разности фаз двух синусоидальных напряжений. Фазометр осуществляет измерение фазового сдвига компенсационным способом. Результат измерения отображается отсчетным блоком 7, который механически связан со статором 6.1 сельсина 6, ротор 6.2 которого является датчиком для системы фазовой автоподстройки, включающей в себя электродвигатели 8,15, источники 9, 14 питания, фазовый детектор 11, пропорционально-интегрирующий элемент 12, элемент 13 управления, опорный генератор 10. Фазометр содержит также фазовращатель 1 на 90°, фазовые детекторы 2, 3, согласующие блоки 4, 5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР,5P

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4454?98/24-21 (22) 01.07.88 (46) 23.12,90. Бюл. ¹ 47 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.Я. Супьян (SU), Мосель Матабаэа Лигбенда (ZR), А.И, Гуцало и В,П. Савлюк (SU) (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 659980, кл. G 01 R 25/00, 1975. (54) ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к фазоиэмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения разности фаз двух синусоидальных напряжений. Фазо. Ы, 1615635 А1 метр осуществляет измерение фазового сдвига компенсационным способом. Результат измерения отображается отсчетным блоком 7, который механически связан со статором 6.1 сельсина 6, ротор 6.2 которого является датчиком для системы фазовой автоподстройки, включающей в себя электродвигатели 8, 15, источники 9, 14 питания, фазовый детектор 11, пропорционально интегрирующий фильтр 12, управляющий элемент 13, опорный генератор 10. Фазометр содержит также фазовращатель 1 на 90, фаэовые детекторы 2, 3, согласующие блоки

4,5.1 ил, 1615635

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может найти применение при измерении с повышенной точностью разности фаз двух синусоидальных напряжений, Цель изобретения — повышение точности измерения разности фаз двух синусоидальных напряжений на низких частотах, На чертеже приведена структурная схема фазометра.

Фазометр содержит фазовращатель 1 на 90О, выходом подключенный к первому входу фазового детектора 2, а входом — к первому входу фазового детектора 3, на вход которого подается первое из исследуемых напряжений, на вторые входы детекторов 2 и 3 подается второе исследуемое напряжение, выходы которых соответственно через согласующие блоки 4 и 5 подключены к первой и второй статорным обмоткам сел ьсина 6, статор 6.1 которого механически соединен с отсчетным блоком 7, а ротор 6.2 механически соединен с электродвигателем

8, полключенным к источнику 9 питания, опорный генератор 10 также механически соединен с электродвигателем 8, выход генератора подключен к первому входу фазового детектора 11, второй вход которого подключен к выходу обмотки ротора 6.2 сельсина 6, выход детектора 11 через пропорционально интегрирующий фильтр 12 подключен к второму входу управляющего элемента 13, первый вход которого подключен к выходу источника 14 питания, выход элемента 13 подключен к электродвигателю

15, который механически соединен с статором 6.1 сельсина 6.

Фазометр работает следующим образом.

Исследуемое напряжение 01(t)

= U>sin(cot+ p) подается через фазовращатель 1 на первый вход детектора 2 и непосредственно на первый вход детектора 3, а напряжение Uz(t) = Uzsin иа подается одновременно на вторые входы детекторов 2 и 3.

Полученные на выходах детекторов 2 и 3 постоянные напряжения, изменяющиеся пропорционально фазовому сдвигу р между исследуемыми напряжениями Оф) и

Uz(t), поступают через согласующие блоки 4 и 5 на первую и вторую обмотки статора 6.1 сельсина 6, статор 6.1 механически соединен с отсчетным блоком 7, а ротор 6,2 — с электродвигателем 8, который питается постоянным напряжением от источника 9 питания.

При вращении ротора 6.2 сельсина 6 с угловой скоростью Й в его выходной обмотке наводится электродвижущая сила

0р() = 03(т) + 04(t) = 0з cos (И t +

+ а) cosy+ 04sin ({Qt+a) рпр, где Us(t) — ЭДС, наведенная в обмотке ротора 6.2 за счет магнитного потока синусной

5 обмотки ротора 6,2;

U4(t) — ЭДС, наведенная в обмотке ротора 6,2 за счет магнитного потока косинусной обмотки; а — угол пространственного положения

10 статора 6.1 сельсина 6 относительно вращающегося ротора 6,2.

При симметричном питании сельсина 6, т. е. при 0з = Up = U, получают

Up(t) = U(cos(Qt+ а) cos p+ sin{ Qt+

15 +а) sin р, где p — угол фазового сдвига между входными высокочастотными напряжениями 0 (1) и

Uz(t);

Q- угловая скорость вращения ротора

20 6,2, Источник 9 питания соединен с электродвигателем 8, который механически соединен с генератором 10, который представляет собой тахометрический дат25 чик, На выходе генератора 10 при вращении ротора 6.2 сельсина 6 с угловой скоростью Q наводится ЭДС, равная

Uon(t) = 0оп cos (Q t + po) °

Сигналы Up(t) и Uoo(t) подаются на вход

"" детектора 11. На выходе фильтра 12 постоянное напряжение равно

0фнч = К00оп cos (po — ф + а ), где К вЂ” коэффициент передачи детектора 11 с учетом фильтра 12; (po — rp+ а ) — угол фазового рассогласования.

Это напряжение рассогласования поступае на один из входов управляющего элемента 13, который представляет собой управляемый постоянным напряжением резистивный делитель. Управляющий элемент

13 изменяет напряжение питания электродвигателя 15 так, что постоянное напряжение на выходе фильтра 12 равно нулю, При выполнении этого условия электродвигатель 15 отключается управляющим элементом 13 от источника 14 питания и поворот в пространстве ротора 6.2 сельсина

6 прекращается. В этом случае пространст50 венное положение статора 6 микромашины (сельсина) равно (p -rp,+à ) = — . так и как система фазового управления устойчива при работе в точке фазового детектора

55 у — Таким образом, Л

G =Po P2

1615635

Формула изобретения

Фазометр, содержащий два фазовых детектора, вторые входы которых объединены, а выходы через согласующие блоки подключены к обмоткам статора сельсинэ, ротор которого механически связан с опорным генератором и электродвигателем, подключенным к источнику питания, о т л и ч аСоставитель А. Орлов

Техред М.Моргентал

Корректор М. Максимишинец

Редактор И. Шулла

Заказ 3984 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Статор 6.1 сельсина 6 механически соединен с отсчетным блоком 7, При осуществлении компенсации начального

Õ постоянного рассогласования а = у ——

2 при р- 0 путем установки нулевого показания отсчетного блока 7 показание фазометра пропорционально углу фазового сдвига между входными сигналами а = p.

При изменении р фазометр работает автоматически за счет того, что поворот статора 6.1 осуществляется двигателем 15 по сигналу фазового рассогласования с выхода фильтра 12. Точность измерения фазометра составляет 0,05 . ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения разности фаз, в него дополнительно введены фаэовращатель, выход которого подключен к первому входу

5 первого фазового детектора, а вход, объединенный с входом второго фазового детектора, является первым входом устройства, второй вход которого подключен к объединенным вторым входам фазовых детекто10 ров, третий фазовый детектор, первый вход которого подключен к обмотке ротора сельсина, а второй вход — к выходу опорного генератора, пропорционально интегрирующий фильтр, вход которого подключен к вы15 ходу третьего фазового детектора, второй источник питания, второй электродвигатель и отсчетный блок, причем выход пропорционально интегрирующего фильтра подключен к управляющему входу управляющего

20 элемента; питающий вход которого подключен к входу второго источника питания, а вйход — к второму электродвигателю, вал которого механически связан с осью статора сельсина и отсчетного блока.