Измеритель мощности в нагрузке фидера генератора

 

l984lO

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскиз

Социалистическив

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21а, 71

Заявлено 17Х1.1966 (№ 1083404/26-9) с присоединением заявки №

МПК 6 01г

УДК 621 317 784 621 396 ,66.08 (088.8) Приоритет

Опубликовано 28.Н.1967. Ьюллстень № 14

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 21.IX.1967

Y 3цп» ад

ail>я

Автор изобретения

Л. С. Шишкин

Заявитель

ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ В НАГРУЗКЕ ФИДЕРА ГЕНЕРАТОРА

Известные измерители мощности содержат нелинейный детектирующий четырехполюсник и индикатор. Характерной особенностью градуировки шкалы указателя этого измерителя является наличие двух нулей, двух точек начала отсчета. По-существу, это две соединяющиеся шкалы, соответствующие двум качественно различным случаям рассогласования в фидере: связь больше и меньше оптимальной.

Предлагаемое устройство может быть использовано в генераторах разнообразного назначения, например в высокочастотных нагревательных установках, лабораторных установках для подбора условий работы генератора, для измерения поглощения мощности живыми объектами из электромагнитного поля. Возможно использование устройства и в качестве аналогового преобразователя функцийй.

Устройство предназначено для измерения мощности, поглощаемой нагрузкой из фидера

reнератора с заданной номинальной мощностью, когда связь нагрузки с фидером не фиксирована и меняется или когда параметры нагрузки не фиксированы и меняются, либо когда меняются и параметры нагрузки и ее связь с фидером.

Указанное свойство может быть пояснено с помощью графиков на фиг. 1 и фиг. 2, где

Рр — мощность, выделяющаяся в нагрузке фидера, R — величина сопротивления нагрузки фидера, 1 — показания указателя, соответствующие величине тока высокой частоты в фидере генератора.

Ход кривых объясняется следующим. При

R=0 фидер короткозамкнут, и ток в нем максимален, а мощность в сопротивлении нагрузки равна нулю вследствие отсутствия самой нагрузки. Вся мощность генератора теряется в фидере. Величина тока его определяется э.д.с. генератора, его внутренним сопротивлением и сопротивлением фидера. При стремящемся к бесконечности, фидер разомкнут и ток в нем равен нулю, а мощность в сопротивлении нагрузки опять равна нулю пз-за отсутствия самой нагрузки. Конечные значения мощности в нагрузке (отлпчные от нуля) имеют место при конечном значении сопротивления нагрузки (»e равном нулю или

20 бесконечности). Значения тока в фпдере с ростом сопротивления нагрузки становятся все меньше.

Максимум мощности в нагрузке соответст вует значению сопротивления нагрузки, рав25 ному сумме внутреннего сопротивления генератора и сопротивления фидера. Если считать все эти сопротивления чисто активными, то мощность, поглощаемую нагрузкой из фидера генератора, можно найти из графика на фиг. 2, 30 который построен путем совмещения зависи198410

5 О мостей, показанных на фиг. 1. Кроме того, на фиг. 2 показано, как следует градуировать шкалу указателя в соответствии с этим графиком.

Указанную особенность можно назвать неоднозначностью отсчета, так как одной величине мощности соответствует два положения стрелки в разных концах шкалы. Шкала такого измерителя неудобна.

Ток высокой частоты, поступающий из емко- 10 стного или индуктивного зонда, детектируется четырехполюсником 1. В данном случае представлен диодный выпрямитель. С выхода этого четырехполюсника 1 ток поступает в указатель 2 через активный нелинейный четырех- 15 полюсник 8. Последний содержит источник тока 4 и цепь 5, вырабатывающую разность двух токов, гоступающих из четырехполюсника 1 и источника 4. Принципиально важно, чтобы оба эти тока могли взаимно уничто- 20 жить друг друга, например, быть оба постоянными или синфазными (противофазными).

Предложенная схема вырабатывает постоянные токи. Цепь 5 содержит делитель напряжения из двух сопротивлений б, соединенный 25 с двумя диодами 7 по схеме двухполупериодного выпрямителя.

Сопротивление 8 служит для развязки цепей схемы. Второй источник тока 9 включен на выход цепи б, вырабатывающей абсолютное значение разности двух токов для того, чтобы скомпенсировать в указателе 2 ток, равный максимальной величине этой разности, и тем самым совместить на шкале указателя 2 (ес IH это стрелочный указатель) точки начала 35 отсчета мощности и точку механического нуля указ ателя.

При регулировке индикатора ток источника

4 1, выбирают таким образом, чтобы нулевое значение разности токов, вырабатываемой 40 цепью б, имело место при том же значении величины сопротивления нагрузки фидера, которому соответствует максимум мощности, выделяющейся в этой нагрузке (см. фиг. 4, где I — ток с выхода блока 1).

Указанная разность двух токов в зависимо.сти от преобладания одного из этих токов имеет положительный или отрицательный знак.

При любом знаке этой разности протекающий через прибор ток I имеет одно и то же направление, т. е. ток через прибор пропорционален абсолютному значению разности (см. фиг. 6) .

Кривая на фиг. 6 представляет собой однозначную зависимость тока через прибор (от выделяющейся в нагрузке фидера мощности

Рр, однако для обычных приборов, имеющих механический нуль слева, эта зависимость означает отсчет мощности справа налево, в обратную сторону. Это тоже неудобно. Для устранения этого неудобства градуируют прибор шкалой вниз.

После приведения начала отсчета к левой для наблюдателя крайней точке шкалы путем включения источника тока 9 градуировочная кривая, представленная на фиг. 6, приобретает вид, показанный на фиг. 7 (Л вЂ” показания прибора). Там же, на фиг. 7, показан пример шкалы с такой градуировкой. Шкала имеет нормальный, удобный для работы вид и вдвое больший масштаб при тех же габаритах (сравните со шкалой на фиг. 2).

Предмет изобретения

Измеритель мощности в нагрузке фидера генератора, содержащий нелинейный детектирующий четырехполюсник и индикатор, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и уменьшения ошибок отсчета, индикатор подключен к нелинейному детектирующему четырехполюснику через двухполупериодный выпрямитель, параллельно входу и выходу которого включены источники постоянного тока.

Фиг.<«

Фиг.5

Фиг.3 1

Г о

Рр

Фиг. 7

Составитель В. Пономарева

Редактор Н. А, Джарагетти Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: M. П. Ромашова и Т Д Чунаева

За каз 2980/2 Тираж оЗо Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография. пр. Сапунова, д. 2