Автоматический компенсатор переменного тока

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3IOI85

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.1Ч.1970 (№ 1429203/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.VI1.1971. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 27.!Х.!97!

МПК G Olr 17/06 комитет по делам изобрвтеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.7.083.5 (088.8) Авторы изобретения

А. М. Мелик-Шахназаров, Ю. К. Николаев, В. В. Питеряков, В. В. Тихомиров и И. Л. Шайи « .!: . . 8, 1

Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМП В Н САТОР П EP EMEH НОГО ТОКА

Изобретение относится к области автометрии и может быть использовано в качестве измерителя в системах автоматического контроля, содержащих датчики переменного тока, в выходном сигнале которых кроме полезной составляющей содержится квадратурная помеха, сдвинутая на 90 относительно полезного сигнала (индуктивные датчики, датчики электромагнитных расходомеров и др.).

Известны автокомпенсаторы переменного тока, используемые для этих целей, в которых измеряемый сигнал компенсируется циклически напряжением тока, фаза и частота кото.рого совпадают с,полезным сигналом, а амплитуда изменяется по пилообразному закону, 15 квадратурная помеха же компенсируется статически напряжением обратной связи с выхода усилителя рассогласования. На выходе фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ) этого компенсатора при наличии квадратур- 20 ной помехи являются отрезки косинусоиды, вследствие чего момент компенсации полезного сигнала отмечается нуль-органом с некоторой погрешностью, определяемой отношением уровней полезного сигнала и квадратур- 25 ной,помехи, а также чувствительностью нульоргана.

Для уменьшения влияния квадратурной помехи на точность измерения на выход ФЧВ подключается сглаживающий фильтр. Ис- 30 пользование сглаживающего фильтра ведет к увеличению постоянной времени автокомпенсатора и, следовательно, к снижению быстродействия.

Целью предлагаемого изобретения является создание автоматического компенсатора переменного тока, имеющего высокую точность измерения полезного сигнала на фоне квадратурной помехи и большое быстродействие.

Эта цель достигается тем, что в описываемом автокомпенсаторе измеряемый сигнал компенсируется напряжением переменного тока, совпадающим по фазе с полезным сигналом и развертываемым во времени по пилообразному закону в течение одного полупериода несущей частоты, причем компенсация наступает в момент, когда мгновенное значение квадратурной помехи равно нулю.

Для выполнения поставленной цели автоматический компенсатор снабжен формирователем импульсов, на выход которого подключен генератор компенсирующего напряжения и два электронных ключа, причем выход генератора образцовой частоты через второй ключ и делитель частоты соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход которого через устройство управления соединен с делителем напряжения, нагруженным

310185

55 на выход генератора компенсирующего напряжения.

На чертеже представлена блок-схема автокомпенсатора.

Автоматический компенсатор содержит первичный преобразователь 1 входного параметра, генератор 2 компенсирующего напряжения, формирователь 8, электронные ключи 4, 5, дискретный делитель б напряжения, нульорган 7, генератор 8 образцовой частоты, реверсивный счетчик 9 импульсов, делитель 10 частоты, устройство 11 управления дискретным делителем напряжения, цифровой индикатор 12.

Автокомпенсатор работает следующим обр азом.

Опорное напряжение, совпадающее по фа3е с iioze3HbiM cHI налом iicpBHMHOI о преобразователя 1 входного сигнала, подается на вход генератора 2 компенсирующего напряжения и на вход формирователя 8. На выходе формирователя образуются остроконечные импульсы, соответству ющие моментам перехода опорного напряжения через нуль.

Положительный остроконечный импульс, соответствующий началу положительной полуволны синусоиды опорного напряжения, запускает генератор 2 компенсирующего напряжения и открывает электронные ключи 4 и 5. компенсирующее напряжение У„c генератора 2 через дискретный делитель б напряжения подается на сравнение с сигналом датчика где U — полезный сигнал;

U„., — квадратурная помеха.

Разностное напряжение AU = U„„— У„подается на вход нуль-органа 7. В момент компенсации нуль-орган вырабатывает импульс, который подается на электронный ключ 4 и закрывает его.

Отрицательный остроконечный импульс, соответствующий концу положительной полуволны синусоиды опорного напряжения, останавливает генератор 2 и закрывает электронный ключ 5.

Импульсы с генератора 8 образцовой частоты за время, когда ключи 4 и 5 открыты, поступают через них на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 9 импульсов, причем с выхода ключа 5 на вход счетчика 9 они проходят через делитель 10 частоты с коэффициентом деления 1: 2.

Если амплитуда компенсирующего напряжения будет в два раза больше амплитуды измеряемого полезного сигнала, то время от начала развертки до момента компенсации

З0 будет равно четверти периода несущей частоты опорного напряжения. За это время через ключ 4 пройдет п импульсов. Электронный ключ 5 открыт в течение времени, равного половине периода, и через него пройдет и импульсов, на вход счетчика 9 поступит также и импульсов.

В результате с выхода реверсивного счетчика на вход устройства 11 управления дискретного делителя напряжения не будет поступать никакого сигнала, и делитель останется в первоначальном положении. По состоянию переключающих элементов делителя можно судить о величине амплитуды измеряемого полезного сигнала, которая фиксируется на цифровом индикаторе 12.

Если амплитуда компенсирующего напряжения не равна удвоенной амплитуде полезного сигнала, в то время развертки до момента компенсации будет меньше или больше четверти периода несущей частоты. Число импульсов, поступающих на суммирующий вход счетчика 9, будет меньше или больше числа импульсов, поступающих на вычитающий вход. B результате счетчик 9 даст команду в устройство 11 управления, которое начнет переключать декады делителя б до тех liop, пока время до момента компенсации не станет равным четверти периода. Новое состояние переключающих устройств делителя, а следовательно и «ioâóþ величину полезного сигнала зафиксирует цифровой индикатор.

Предмет изобретения

Автоматический компенсатор переменного тока, содержащий генератор образцовой частоты, последовательно подсоединенный к суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов через один из двух электронных ключей, генератор компенсирующего напряжения, цифровой индикатор, устройство управления, делители напряжения и частоты и нуль-орган, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения полезного сигнала на фоне квадратурной г;омехи и повышения быстродействия, он снабжен формирователем импульсов, на выход которого подключен генератор компенсирующего напряжения и два электронных ключа, причем выход генератор а о бр азцовой частоты через второй ключ и делитель частоты соединен с вы штающим входом реверсивного счетчика, выход которого через устройство управления соединен с делителем напряжения, нагруженным на выход генератора компенсирующего напряжения.

Редактор К. Шанаурова

Составитель T. Афонина

Текрсд T. П. Курилко

Корректор T. А. Китаева

Заказ 2518/5 Изд. М 1075 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2