Автоматический потенциометр для измерения постоянного напряжения

 

2I9M6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.!V.1966 (№ 1067233126-10) Кл. 21е, 32 с присоединением заявки ¹

МПК G Olr

УДК 621.317.727.2 (088.8) Приоритет

Опубликовано ЗО.V.1968. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 4.IX.1968

Комитет ло делам изобретений и открытий дри Совете Министров

СССР

Лвторь изобре1ения

Л. М. Тищенко и А. Я. Шрамков

Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть применено для передачи информации машинам централизованного контроля или управляющим вычислительным машинам.

Известны бесконтактные автоматические потенциометры для измерения постоянного напряжения, содержащие электронный усилитель разности измеряемого и компенсирующего напряжений, реверсивный двигатель, угол поворота которого пропорционален измеряемому напряжению, и электромеханический преобразователь угла поворота двигателя в прямоугольные импульсы напряжения, среднее значение которых пропорционально измеряемому напряжению и используется для получения аналогового выхода, а длительность импульсов, также пропорциональная измеряемому напряжению, — для получения дискретных показаний прибора.

Недостатком этих приборов является сложность конструкции и большая погрешность показаний (1 — 1,5%).

Предложенное устройство отличается гем, что в схему прибора введен бесконтактный электромеханический преобразователь угла поворота реверсивного двигателя в прямоугольные импульсы напряжения, состоящий из фотоэлектрического модулятора, выход которого через выпрямительное устройство и ключевую триггерную схему соединен со входом фильтра. Это позволяет повысить точность прибора до класса 0,5 без усложнения схемы и конструкции существующих потенциометров.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого автоматического потенциометра для измерения постоянного напряжения.

Она состоит из вибропреобразователя 1, усилителя 2, реверсивного двигателя 8, фотоэлек10 трического модулятора, в который входят лампы накаливания 4 и 5, фотодиоды б н 7 и диск 8 со щелью, укрепленный на оси синхронного двигателя 9. Кроме того, схема содержит усилитель-ограничитель 10, дифференцирующую RC-цепочку, диоды 11 и 12, транзисторы 18 и 14 триггера управления ключом, ключ триггера, состоящий из транзисторов 15 и 1б, источник стабильного напряжения Е„, делители Ri и 1те, фильтр 17 и рычаг 18.

20 Работа схемы происходит следующим о6разом.

Измеояемое напряжение Е „. сравнивается с компенсирующим напряжением Е„. Напряжение небаланса, преобразованное с помощь:о вибропреобразователя 1 в переменное напряжение и усиленное e б л оOкKе e усилителя 2, приводит во вращение реверсивный двигатель 8.

На оси двигателя жестко укреплен рычаг 18 с неподвижными лампой 4 и фотодиодом б.

30 Между лампами и фотодиодами с помощью

219006

Составитель Т. Афонина

Редактор А. И. Шиллер

Гехред Л. К. Малова

Корректор А. П. Васильева

Типография, пр. Сапунова, 2 синхронного двигателя 9 вращается с постоянной скоростью диск 8 со щелью. Свет на фотодиоды б и 7 попадает в момент прохождения щели между лампами 4 и 5 и фотодиодами б и 7.

Время, за которое щель диска проходит расстояние между подвижным и неподвижным фотодиодами, пропорционально углу поворота реверсивного двигателя 3. Импульсы напр»жения, снимаемые поочередно с фотодиодов б и 7, подаются на усилитель-ограничитель И, служащий для усиления и формирования импульсов с более крутыми фронтами. Далее импульсы через дифференцирующую RC-цепочку и диоды 11 и 12, пропускающие только положительные импульсы, подаются на транзисторы 18 и 14 управления ключом. Импульс от фотодиода б закрывает транзистор 14, транзисторы 18 и 1б в это время открыты, а транзистор 15 закрыт.

На делители R> и Рв подается напряжение от источника стабильного напряжения Е„, Следующий импульс от фотодиода 7 опрокидывает триггер, транзистор 1б теперь закрыт и на делителе напряжения нет. Таким образом, за время одного оборота диска Т (аек1) на делитель подается прямоугольный импульс»апряжения, длительность которого пропорциональна расстоянию между фотодиодами. В итоге, среднее значение напряжения за период

T на делителе пропорционально углу поворота двигателя 8. Напряжение после делителя сглаживается фильтром 17 и подается через цепь обратной связи на выход прибора. Когда измеряемое и компенсирующее напряжения равны (Е =Е,), реверсивный двигатель 8 останавливается, и по положению связанного с его осью указателя судят о величине измеряемого напряжения Е

Для аналогового выхода прибора непостоянство скорости вращения диска 8 погрешности не вызовет, так как среднее значение напряжения на делителе зависит только от отношения т1Т, которое не зависит от скорости вра10 щения диска.

Для дискретного выхода непостоянство скорости вращения диска 8 приведет к погрешности, так как скорость вращения синхронного двигателя изменяется прямо пропорционально частоте питающего напряжения, также будет изменяться и т. От этой погрешности можно избавиться, связав частоту питания синхронного двигателя 9 с частотой генератора счетных импульсов, питая синхронный двигатель через делитель частоты.

Предмет изобретения

Лвтоматический потенциометр для измерения постоянного напряжения, содержащий вибропреобразователь, усилитель, двигатель, преобразователь угла поворота в прямоугольныс импульсы и фильтр, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыЗ0 щения точности измерения, преобразователь угла поворота в прямоугольные импульсы выполнен в виде фотоэлектрического модулятора, выход которого через выпрямительное устройство и ключевую триггерную схему соеди35 нен со входом фильтра.

Заказ 2147710 Тираж 530 Подписное

Ц1-1ИИГ1И Комитета по делам изобретений и открыгий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4