Устройство для измерения сдвига фаз между напряжениями

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и 783758 (6f ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21,12,78 (2!) 2702625/18-24 (5>)М. Кл.

05 В 23/02 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 301180. Бюллетень Мо 44

Дата опубликования описания 30.1180 (53) УДК 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. В. Гольден, М. A. Глазов и Г. М. Масленникова (71) Заявитель ф.л, Э(Я *(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ НАПРЯЖЕНИЯМИ

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано для измерения сдвига фаэ на фиксированных инфранизких частотах систем автоматичес- 5 кого управления.

Известен анализатор сверхнизких частот 1, содержащий электромеханический генератор, вращающийся трансформатор,модуляторы и серводвигатель, 10 который отрабатывает сигнал рассогласования, пропорциональный углу сдвига фаз до нулевого значенИя, при этом производится индикация измеренного значения. Однако это устройство не обладает достаточной точностью.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для определения частотных характеристик систем автоматического управ () ления 21, содержащее задающий гене-.. ратор со шкалой в виде синусного реостата с приводом регулируемой скорости, переключатель и измерительную схему,в котором,с целью упрощения кон-струкции и повышения точности измере-. ния, установлены выпрямитель, вход и выход которого через переключатель связаны с измерительной схеююй, и дополнительный синусный реостат, об- зп

2 мотки подвижного статора которого подсоединены ко входу выпрямителя, а щетки ротора, механически связанного с ротором реостата задающего генератора, подключены к выходу исследуемой систеMhI .

Однако практическое применение такого устройства для измерения угла сдви га фаз показ ало, что точност ь и з— мерения его невысока, порядка 5Ъ от номинальной величины. Это является следствием того, что выходной электрический сигнал системы автоматическое го управления не имеет чисто синусоидальной формы и не защищен от помех, что приводит к потере точности при измерении.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обеспечения возможности формирования импульсных сравниваемых сигналов с прямоугольным передним фронтом, электрически не зависящих от электрических характеристик задающей части генератора и наличия помех.

Указанная цель достигается эа счет того, что в устройство, содержащее задающий генератор со шкалой, выполненный в виде синусного реостата с приводом регулируемой скорости, вы783758 ход которого подключен ко входу исследуемой системы, и измерительный блок, введены два формирователя импульсов, электрически не зависящие от сигналов задающего генератора.Ротор первого из них кинематически связан с ротором синусного реостата, а контакты, соединенные с обмотками подвижного статора реостата, подключены к первому входу измерительного блока. Второй формирователь импульсов жестко соединен с выходом исследуе- 1 мой системы и подключен ко второму входу и з мерительного блок d

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из синусного (Я реостата 1, формирователей 2 и 3 импульсов, электромеханического привода 4 регулируемой скорости и измерительного блока 5 . .Реостат 1 и привод 4 составляют электромеханичес- щ кий генератор 6 . .Ротор задающего ген ер атор а 6 расположен на одном валу с ротором формирователя 2 импульсов. Конт акты формирователя 2 соединены с обмотками подвижного статора синусного реостата 1.

Формирователи 2 и 3 импульсов могут быть выполнены в виде диска из непроводящего материала с проводящим участком и пары контактов. Статор синусного реостата может поворачи- 30 ват ься от носи тельно ст атора формирователя 2 импульсов и жестко связан со стрелкой индикатора 7. Формирователь 3 импульсов жестко соединен с выходом исследуемои системы 8. 35

Принци п дейст вия прибора основан на компенсации угла сдвига фаз исследуемой системы 8 углом поворота статора синусного реостата.

На статор синусного реостата 1 по;, 4() дается питающее напряжение 0о с щеток этого синусного реостата, которые вращаются с частотой td, снимается сигнал U0 ЪюЩ, который подается на вход исследуемой системы.

При этом с контактов формирователя 2 на первый вход измерительного блока

5 постулает импульсный сигнал с прямоугольным передним фронтом один раз за оборот генератора. Продолжительность импульсного сигнала может быть 50 выбрана в зависимости от величины проводящего участка формирователя импульсов или за счет схемы электрического формирователя. При этом перед подачей питающего напряжения на вход задающего генератора производят выставку начального положения синусного реостата и контактов формирователей 2 и 3, например момент замыкания кочтактов согласуется с нулем синусного напряжения (начало периода.) .

Тогда при вращении ротора генератора с выхода формирователя 3 импульсов на второй вход исследуемой системы поступает импульсный сигнал с прямоугольным передним фронтом, сдвинутый по времени относительно сигнала с контактной группы генератора на время, соответствующее измеряемому углу сдвига фаз.

Компенсацию угла сдвига фаз осуществляют поворотом статора синусного реостата относительно первоначального положения, а момент совпадения передних фронтов импульсов фиксируется измерительным блоком.

Формула изобретения

Устройство для измерения сдвига фаз между напряжениями, содержащее задающий генератор со шкалой, выполненный в виде синусного реостата с приводом регулируемой скорости, выход которого подключен ко входу исследуемой системы, и измерительный блок,отличающее сятем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит два формирователя импульсов, ротор первого из них кинематически связан с ротором синусного реостата, а контакты, соединенные с обмотками подвижного статора реостата, подключены к первому входу измерительного блока, а второй формирователь импульсов жестко соединен с выходом исследуемой системы и подключен ко второму входу измерительного блока.

Источники информации, принятые во внимание гри экспертизе

1. Патент Англии Ð1390584, кл. Я 1 U опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9251048, кл. Я 05 В 23/02, 1969 (прототип).

783758

Составитель Г. Нефедова

Техред С. Мигунова Корректор Н. ШвьШкая

Редактор Г. Прусова

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8547/50 Тираж 956

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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