Устройство для измерения амплитуд и фаз напряжения

 

° 1 т о п и с гй - и-К

ИЗОБРЕТЕНИЯ (Щ Ì2201

4:еюэ Сфеетенна

Сфцнаннатнчесннк

Ракпубннн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. саид-ау (22) Заявлено 301170 (23) 1526914/18-10 (St) M. Кл.

Я01 R 2S/00 с присоединением заявки М (23) Прнорнтет(43) Опублныовано 050878 Бюллетень pk 29

Государственный комитет

Совета Министров СССР

llo делам изобретений н открытий

P3) УДК

6213 l l4 (088.8) (45) Дата опубликования описания 220678 (72) Автор изобретения

Л.П. Руссин (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУД И фАЗ

НАПРЯЖЕНИЙ

Устройство относится к области приборостроения.

Известные устройства для измерения амплитуд и фаз напряжений на основе триггеров ВЬщтта сложны конструк-о тивно, ненадежны, обладают большими погрешностями измерения в диапазоне минимальных значений исследуемых сигналов и, кроме того, их нельзя эксплуатировать на аэродромах. l0

В процессе анализа замеряют гео» метрические размеры фигур Лиссажу, котррые пропорциональны Фаэовьва сигналам. Однако при этом необходимы постоянные масштабы по вертикали и . горизонтали на осциллографе и, кроме того, возникают большие погрешности.

Для повьааения точности измерения фазового сдвига и упрощения конструк- й0 ции в предлагаемом устройстве фаэосмещающий контур выполнен в виде суммирующего устройства, один вход котоу го связан с выходом низкочастотного генератора периодическим ко- рS лебаний непосредственно, а другой вход — через последовательно соединенное инерционное звено типащуу- —— т +i и инвертирующее звено с удвоенным 80 коэффициентом усиления, причем выход суммирующего устройства соединен с одним входом осциллографа, другой вход которого соединен с выходом исследуемого объектаае

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства на фиг. 2 — второй вариант выполнения схемы на фиг. 3 — график изменения фазового сдвига.

Устройство состоит иэ фазосмещающего контура 1 типа Чйр)

Т tg и любого штатного осциллографа 2, имеющего вертикальную и горизонтальную развертки.

Отличительной особенностью предлагаемого приаора нвлнетон то, нто фавооиещакщив контур типатщк)*

Т ° 1 состоящий из неустойчивого дифферен" цирукщего звена (-тр.+ 1) и апериодического звена »-- выполнен с. исР+ пользованием одноя и той же постоянной времени Т (следовательно одного и того же электрического конденсатора}; Это позволяет получить высокую точность при замерах фаэ, довольно простой пересчет фаэ в зависимости

492201

Формула изобретения от Т и полезную стабильность амплитуgua va выходе такого звена, поскольку любое изменение Т за счет аппаратурных разбросав одновременно войдет в числитель и знаменатель передаточной функции. Причем эти погрешности легко учесть при тарировках прибора. 5

Прибор включает в себя также сумматор 3, на вход которого подан сигнал О, с низкочастотного генератора периодических колебаний (НГПК) по двум параллельным цепям. По цепи сиг- 10 нал 0„ проходит безинерционно, а по цепи 5 через инерционное звено б тиНа 7; †- И ИНВЕРтИРУИИЕЕ ВВЕНО 7

4 с коэффйциентом усиления, равным 2.

Такое включение позволяет реализовать следующую передаточную функцию:

О . 2, 0

Yp+1 3 1 „(T p+ g ) у которой и числитель,и знаменатель зависят только от одной постоянной времени Т, определяемой звеном б..

Выходной сигнал U с сумматора 3 подается затем на один из входов осциллографа 2 (горизонтальный или вертикальный). На другой вход осциллографа (соответственно — вертикальный или горизонтальный) подается сигнал

U с выхода исследуемого объекта В.

В примерной электрической схеме предлагаемого прибора (см.фиг. 2) роль сумматора 3 выполняет операционный усилитель 9, а роль инерционного звена б и инвертирующего звена 7 выполняет операционный усилитель 10.

В обратной связи усилителя 10 парал- 35 лельно сопротивлению включен электрический конденсатор С, величина которой может изменяться в процессе исследования (например, магазин конденсаторов). 40

Прибор работает следующим образом.

Сигнал синусоидальных колебаний 0 с НГПК подается на исследуемый объект

В и одновременно на фазосмещающий контур 1. При наличии фазового сдвига, отличного от нуля, на экране осциллографа наблюдается эллипсообразная кривая. С помощью магазина конденсаторов С подбирается такое значение постоянной времени Т, при котором эллипс превратится в прямую линию, что говорит о равенстве Фаэ исследуемого объекта и фаэосмещающего контура. Зная постоянную времени Т и частоту сигнала U„(f„... 1„) по графику очень легко определить Фазовый сдвиг (см.фнг. 3).

Устройство для измерения амплитуд и фаз напряжений, содержащее Фазосмещающий контур, низкочастотный генераtrop периодических колебаниИ, осциллограф и исследуемый объект, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения Фазового сдвига и упрощения конструкции, фазосмещающий контур выполнен в виде суммирующего устройства, один вход которого связан с выходом низкочастотного генератора периодических колебаний непосредственно,,а другой вход— через последовательно соединенное инерционное звено типа W(>)*

Тр +( и инвертирующее звено с удвоенным коэффициентом усиления, причем выход суммирующего устройства соединен с одним входом осциллографа, другой вход которого соединен с выходом исследуемого объекта.

492201 т, Составитель Л.устинова

Редактор Т.Колодцева Техред С.Беца, Корректор Л.Веселовская

Эаказ 429б/50 Тирам 1112 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам нэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.уагород, ул.Проектная,4