Способ измерения разности фаз двух переменныхнапряжений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

287l93 союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21е, 36/03

Заявлено 21.1Ч.1969 (№ 1325333/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 19.Х1.1970. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 21.1.1971

МПК G 01г 25t00

УДК 6i21.317.373(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Ф. Архипенко и В. В. Михайлов

Заявитель Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОС1 И ФАЗ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ

НАПРЯЖЕН И й

Изоб ретениа относится к области фазоизмерительной техники.

Известные способы измерения разности фаз двух переменных напряжений с цифровым отсчетом результата,в у гловых или дутовых единицах измерения и их долях, основанные на подсчете числа и м пульсов, вырабатываеMbIx .в )промежутке времени между;моментами перехода образцового и исследуемого наот ряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов, имеют сравнительно невысокие точность, стабильность и быстродействие. ,Предлагаемый способ измерения разности фаз двух переменных на п ряжений позволяет повысить точность, ста бильность и быстродействие благодаря тому, что la,моменты двух соседних переходов образцового иа пряжения через нулевые значения формируют линейно изменяющиеся напряжения с одинаковым на- 20 клоном, образуют напряжение их разности, с момента последнего зтерехода осуществля.от периодическое тт реобразование этого напряжения IBo в ременной интервал с пе риодом, ра виым образованному интервалу, и коэффициентом преобразования, обеопечивающим осуществление в течение периода изменения образцового настряжения количества циклов йреобразования, равного количеству счетных импульсов, соответствующих .фазовому сдви- 30,гу на один период, и из импульсов, фиксирукмцих окончание временных интервалов, формируют последовательность счетных импульсов, количество которых, подсчитывают до момента, перехода через нуль исследуемого на.пряженияя.

На фиг. 1 приведена блок-схема усгройст.ва, реализующего, предлагаемый способ, «а фиг. 2 — временная диаграмма на.пряжеиий, поясняющая основные операции способа.

Для измерения, разпости фаз Лср,межд об разцовым Ьо и исследуемым U» иапряжсииями фиксируют моменты перехода входных сигналов через нулевые значения, соотвегствующие началам периодов. Фиксацию моментов,перехода напряжений Up и U» осуществляют соответственно формирователями 1 и 2, с помощью которых вырабатывают импульсные сигналы U< и U в начале каждого периода обоих напряжений.

По получении сигналя, раз1решающего измерение, в момент t<,ïñðåêîäà образцовото на пряжеиия через нулевое значение с похтощью триггера 8 запускают развертывающую систему 4 и фо рми руют линейно изменяющееся напряжение U>,. В момент t следующего

:перехода этого же напряжения через нулевое значение, соответствующее началу периода, с помощью указанного триггера за пускают;развертывающую систему 5 и формируют линей.

287193 но изменяющееся напряжение Uð,. Начиная с этого момента в ремени, используя диффе;ренциальное включение, выходных цепеи,развертьпвающих систем, на,дифференциальном выходе об разуют постоянное напряжение Ьр, равное разности линейно изменяющихся напряжений U, и Ь р,. В этот же,момент пе рер1 ключают триггер б и его выходным сигналом

U открывают ключ 7 счетчика 8 импульсов.

Одновременно с этим за пускают блок 9 пе риодического преобразования на пряжения Ур во временной интервал At.

Прео6разование напряжения во временной интервал ocy ществляют с |периодом преобразования, равным образованному интервалу, напри мер, с по мощью линейно изменяющегося на пряжения Ур, пилообразной формы. 1х.оэффициент преобразования рассчитывают так, чтобы в течение периода То изменения образцового на п ряжения Up осуществлялось количест во циклов п рео б р азов ания, равное количеству п< счетных импульсов, соответствующих фазовому сдвигу на один период.

В процессе,периодического, преобразования из им пульсов, фиксирующих окончание временных интервалов, формируют последовательность счетных импульсов Uo, которую подают B счетчик 8 через открытый ключ 7. Количество,вырабатываемых импульсов,подсчитывают.

В момент 1з перехода чврез нуль исследуемого напряжения импульсом .фо рмирователя

2 переключают триггер б .в исходное состояние и, закрывая, ключ 7, .п реиращают счет.

Таким образом, в промежутке времени между монументами переходов образцово го и исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов, счетчиком 8 фикси|руют количество n„прошед ших через ключ 7 импульсов U„, пропорциональное разности фаз Ау, независимо от частоты колебаний .входных сигналов.

Число, соответствующее разности фаз, измеренной в угловых или дуговых единицах и их долях, 1IIlpeäñòàBëÿþò в удобной для визуального наблюдения системе счисления, на.пример .в десятичной или десятично-шестидесяти ричной (градусы,,минуты, секунды) на цифровом оточетном устройстве или считывают .в виде цифрового кода для целей автоматического контроля, управления и регистрации циф ропечатающими устройспвами.

По окончании измерения схему приводят в исходное состояние (вспомогательные цепи «а функциональной схеме не показаны).

Предмет изобретения

С пособ измерения разности фаз двух переменных напряжений с цифровысм отсчетом .результата в у гловых или ду|говых единицах измерения и их долях, основанный на,подсче20 те числа импульсов, вырабатываемых в про,межутке времени между моментами перехода обер азцового и исследуемого напряжений че рез нулевые значения, соответствующие началам периодов, отличающийся тем, что, с це25 лью повышения точности и быстродействия, в ,моменты двух соседних переходов образцового напряжения через нулевые значения фор. ми руют линейно-изменяющиеся напряжения с одина ковы м наклоном, образуют напряжение

30 их,разности, с монумента последнего перехода осуществляют, периодическое цреобразование этого на п ряжения,во,в ременной интервал с периодом, равным образованному интервалу, и коэффициентом преобразования, обеспечй35 вающим осуществление .в течение периода изменения образцового на п ряжения количества циклов цреоб разования,,равного количеству счетчных импульсов, соответствующих фазовому сдвигу на один период, .и из импульсо в, 40 фиксирующих окончание временных интервалов, фории руют последовательность счетных импульсов, количество которых подсчитывают до момента перехода через нуль исследуемого на пряжения.

287193 фиГ )

Фиг 2

Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор Г. С. Антропова Техред Л. Я. Левина Корректор Т. А. Уманец

Заказ 3950/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2