Дифференциальный указатель
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕИЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< и8686() 5 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180180 (21) 2871095/18-21 (51)М, Кл 3 с присоединением заявки Но (23) Г<риоритет
G 01 К 19/10
Государстаеииый комитет
СССР во делам изобретений и открытий
Опубликовано 30.09.81;Бюллетень Н9 36 (53) УДК 621. 317.7 (088. 8) Дата опубликования описания 3009.81 (72) Авторы изобретения
М.С.Ройтман и Б.Л.Грошев
i . - -.. .!
Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Труцового-Красного Знамени политехнический институв-- — = им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в метрологических установках различного назначения, в частности, для проверки индуктивных делителей напряжения.
Известны дифференциальный указатель, содержащий первый и второй усилительно-преобразовательные блоки, выходы которых соединены со входами вычитающего устройства 11 .
Недостатком известного дифференциального указателя является временная . нестабильность каналов, что понижает точность устройства.
Известен также дифференциальный 15 указатель, использующий метод периодического сравнения и содержащий переключатель, преобразователь и синхронный детектор 2 .
Недостатком такого указателя явля- сО ется низкая разрешающая способность обусловленная коммутационными помехами и флуктуациями входных напряжений.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дифференциальный указатель со сравнением напряжений по мгновенному значению, содержащий последовательно соединенные схему сравнения, синхронтптй детектор, усилитель постоянного тока, причем управляющий вход синхронного детектора через формирователь коммутирующего напряжения соединен с опорным входом схемы сравнения 31.
Недостаток данного дифференциального указателя заключается в необходимости ручной установки коэффициента усиления перед. каждым измерением, что понижает быстродействие и точность поверки индуктивных делителей напряжения.
Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в дифференциальный указатель содержащий первый блок сравнения,два входа которого соединены со входными клеммами, и синхронный детектор, управляющий вход. которого через формирователь коммутирующего напряжения соединен с первым входом первого блока сравнения,, а выход через усилитель постоянного така соединен с выходной клеммой, дополнительно введены последовательно соединенные первый регулирующий блок, вход которого соединен с первым входом первого блока срав нения, преобразователь, выход которо86 8605
08 го соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход Которого соединен с источником опорного напряжения, и усилитель рассогласования, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго регулирующих блоков, причем вход второго
5 регулирующего блока соединен с выходом первого блока сравнения, а его выход — со входом синхронного детектора.
Г
На чертеже представлена структурная схема дифференциального указателя.
Устройство содержит первый блок 1 сравнения, синхронный. детектор 2, формирователь 3 коммутирующего напря- 3 Я жения, усилитель 4 постоянного тока, первый регулирующий блок 5, преобразователь б „второй блок 7 сравнения, источник 8 опорного напряжения,.усилитель 9 рассогласования и второй 20 регулирующий блок 10.
Дифференциальный указатель работает следующим образом.
Входное опорное напряжение U„
1 ослабляется первым регулирующим блоком 5 и преобразуется преобразователем б. Преобразованное постоянное напряжение сравнивается с напряжением источника 8 опорного напряжения с помощью, второго блока 7 сравнения.
Напряжение рассогласования усиливается усилителем 9 и управляет первым регулирующим блоком 5 так, что выходное напряжение преобразователя б поддерживается равным напряжению источника 8 опорного напряжения. Сле- З повательно, произведение амплитуды опорного входного напряжения на коэффициент передачи первого регулирующего блока 5 является величиной постоянной, равной напряжению источника 40
8 опорного напряжения. Так /как второй . регулирующий блок 10 управляется тем же напряжением,что и первый регулирующий блок 5, обеспечивается тОчнОе пОстОянствО ОтносительногО 45 коэффициента передачи измерительной цепи, состоящей из первого блока сравнения, второго регулирующего блока, синхронного детектора и усилителя постоянного тока. При этом выходное напряжение дифференциального указателя определяется только относительной Разностью входных напряжений U U и не зависит от их абсолютной разности, т.е.
u„ -uk к „ор рви ui — Kí K5 Kn - т яь
1 6
0 -Ug гле р — С вЂ” — относительная рееU
1 ность входных напряжений; напряжение источника 8 опорного напряжения;
K. — коэффйциент переда1 чи 1-го блока, где
; = 1-10; коэффициент пропорциональности °
B известном же устройстве выходное напряжение зависит не только от относительной разности входных напряжений, но и от абсолютного значения напряжения 0 .
1 I
О =Ua 1 о .— к.о -тки
ЭЬ|1 О 1
Поэтому для постоянства относительной чувствительности в известном устройстве необходимо выполнить условие
0 К яе COllst
I что обеспечивается ручной регулировкой коэффициента усиления перед каждым измерением и приводит к увеличению времени измерения, т.е. понижает быстродействие и ухудшает точность измерения.
Действительно, при изменении значения напряжения сравниваемых сигналов возникает мультипликативная погрешность измерения, которая может быть оценена по формуле до4 дь
1и1 д Ц!
Следовательно, погрешность измерения прямо пропорциональна относительному изменению входных напряжений и может достигать весьма больших значений.
В предлагаемом устройстве мультипликативная погрешность существенно уменьшается за счет автоматической регулировки относительного коэффициента усиления.
Таким образом, изобретение позволяет эа счет автоматизации процесса нормирования коэффициента усиления измерительной цепи на порядок сократить время одного измерения, повысить быстродействие и точность измерения, а также увеличить производительность труда, что имеет решающее значение при поверочных работах с большим числом измерений.
Формула изобретения
Дифференциальный указатель, содержащий первый блок сравнения, два входа которого соединены со входными клеммами, и сиихронный детектор, управляющий вход которого через формирователь коммутирующего напряжения соединен с первым входом первого блока сравнения, а выход через усилитель постоянного тока соединен с выходной клеммой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности:измерения, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый регулирующий блок, вход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, преобразователь, выход которого соединен с первым входом
868605
Составитель В. Костин
Редактор Н. Безродная Техред A.Ñàâêà
Корректор С.Шекмар
Заказ 8315/6 3 Тираж 735 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент",r. Ужгород, ул. Проектная, 4 второго блока сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, и усилитель рассогласования, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго регулирующих блоков, причем 5 вход второго регулирующего блока соединен с выходом первого блока сравнения, а его выход — со входом синхронного детектора.
Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе
1.Калиниченко H.Ï.. Дифференциальные указатели переменных напряжений, Известия Томского политехнического института, т. 298, Томск, 1974, с. 71-76.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 509837, кл. G 01 R 19/10, 1972.
3, Грскаев Б.Л. Дифференциальный указатель синфазных переменных напряжений. - Стандартизация и измерительная техника, вып. 3, Красноярск, 1977, с. 133-136 (прототип).
