Устройство для индикации 90=^ сдвига фаз между синусоидальными напряжениями

 

Жсесоиэзмая ататентно-тек ничеву о и тгс Х-Й и E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

243728

Союз Советских

Социалистических

Ресоублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено ОЗ.IV.1968 (¹ 1230469/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 14Х.1969. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания З.Х.1969

Кл. 21е, 36/03

МПК G 01r

УДК 621.317.773 (088.8) Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Автор изобретения

С. И. Пятин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ 90 СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ

СИНУСОИДАЛЬНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ

Здесь у тт1 (т) 2 () US 1И =

Если y = 0, т. е. фазовый сдвиг между входными напряжениями точно 90, второй член в правой части последнего равенства об25 ращается в нуль и напряжение индикации на выходе перемножителя 8 отсутствует.

Если срф0, то на выходе перемножителя появляется напряжение индикации, амплитуда которого пропорциональна sincp (при малых

30 углах пропорциональна cp).

Настоящее изобретение относится к области фазоизмерительной техники, а именно, к устройствам для индикации 90 сдвига фаз между синусоидальными напряжениями, Известные устройства такого рода, содержащие задающий генератор, фазочувствительный каскад, автоматический переключатель, усилители, детектор и селективный индикатор, имеют сравнительно узкие частотный и динамический диапазоны.

Предлагаемое устройство позволяет расширить частотный и динамический диапазоны за счет того, что оно снабжено двумя последовательно включенными перемножителями напряжения индикации на входные напряжения, один из которых подключен к задающему генератору, а второй через усилитель — к индикатору.

На чертеже представлена блок-схема устройства для индикации 90 сдвига фаз между синусоидальными напряжениями.

Устройство содержит генератор 1 индикации напряжения, перемножители 2, 8, усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) 4, селективный индикатор 5.

Входные напряжения С,н, — U, (t) cos 2 t u

Us = U, (ljcos (ol — " +) паааютса coosФт 2

2 ветственно на зходы Ф1 и Ф2 последовательно соединенных перемножителей 2 и 8. Напряжение индикации U, = U, сов а t с генератором 1 подается на перемножитель 2.

С выхода перемножителя 2 напряжение

Ui — -U (t)U,cos 2t cos o t подается на перемножитель 8, на выходе которого имеем напряжение

lo уа =U,(c)U,(.)U,cos

После преобразования получаем:

U> — U () sin (2 o t + -;) cos o> t +

+ U(t) sin cos t

243728

Составитель Г, Н. Кучеренко

Техред T. П. Курилко Корректор А. П. Васильева

Редактор С. Хейфиц

Заказ 2424/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комите1а по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Таким образом, измерив амплитуду напряжения индикации на выходе перемножителя

8, можно измерить величину отклонения фазового сдвига между входными напряжениями от 90 .

По отсутствию напряжения индикации можно с высокой точностью индицировать 90 -ный фазовый сдвиг.

Однако, если селективный индикатор б подключить непосредственно к выходу перемножителя 8, то изменение уровней входных напряжений будет давать погрешность измерения. Очевидно также, что при меньших амплитудах входных напряжений точность индикации 90 фазового сдвига будет меньшей.

Это влияние изменений уровней входных напряжений полностью устраняет включенный после перемножителя 8 усилитель с

АРУ 4.

Рассмотрим работу усилителя с АРУ.

Напряжение Uri, действующее на входе усилителя, является суммой двух напряжений

U(t) sin(2о1+ ) cosset и U(t)sinс cosat.

Амплитуды этих напряжений в одинаковой степени зависят от U{t), причем амплитуда первого напряжения много больше амплитуды второго. Это обусловлено тем, что устройство предназначено для индикации 90 фазового сдвига и измерения малых отклонений, т. е. гр либо равно нулю, либо мало отличается от нуля.

АРУ усилителя реагирует на изменения амплитуды первого напряжения и поддерживает напряжение на выходе усилителя постоянным. Благодаря этому устраняется влияние изменений уровней входных напряжений на амплитуду напряжения индикации, которая зависит на выходе усилителя с АРУ только от фазового сдвига между входными напряжениями.

В известных фазоизмерительных устройствах усилители с АРУ включаются перед фазочувствительным элементом .и фазовые сдвиги в усилителе из-за работы АРУ вносят дополнительную ошибку измерения. При изменении уровней обоих входных напряжений необходимо применение двух усилителей с АРУ.

B предлагаемом устройстве один усилитель с АРУ, включенный после фазочувствительного элемента, устраняет влияние изменений уровней обоих входных напряжений и не вносит при этом дополнительной ошибки измерения. Селективный индикатор 5, подключенный к выходу усилителя с АРУ 4, настроен на частоту напряжения индикации и измеряет амплитуду напряжения индикации.

20 В качестве перемножителей в предложенном устройстве используются кольцевые смесители на широкополосных трансформаторах.

25 Предмет изобретения

Устройство для индикации 90 сдвига фаз между синусоидальными напряжениями, содержащее генератор напряжения индикации, 30 усилитель с автоматической регулировкой усиления и селективный индикатор, отличаюи4ееся тем, что, с целью расширения частотного и динамического диапазонов, устройство снабжено двумя последовательно включенны35 ми |перемножителями напряжения индикации на входные напряжения, один из которых подключен к генератору, а второй через усилитель — к индикатору.