Прямоугольно-координатный компенсатор переменного тока

 

О П И-б- А" Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

238663

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Кл. 21е, 32

Заявлено 14.IV.1967 (№ 1153773/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 10.111.1969. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 17.VI I.1969

МПК 6 01г

УДК 621.317.083.5 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Б. М. Хочатуров и T. Б. Рождественская

Заявитель

ПРЯМОУГОЛЪНО-КООРДИHATHЪ1Й КОМП ЕНСАТОР

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электрических, радиотехнических и магнитных измерений.

Известны прямоугольно-координатные компенсаторы переменного тока, содержащие делитель напряжения, прибор для измерения напряжения или тока и указатель .равновесия.

Отличие описываемого компенсатора заключается в том, что он выполнен в виде широкополосного трансформатора,,на один из выходов которого подключено мостиковое фазосдвигающее устройство следящего типа, а другой его выход соединен с анодной цепью фазочувствительного усилителя. Входная цепь усилителя подключена к общим выходам мостикового фазосдвигающего устройства, катушка индуктивности которого магнитно связана с подмагничивающей обмоткой фазочувствительного усилителя. К квадратурным выходам мостикового фазосдвигающего устройства через катодные повторители подключены делители компенсируемых напряжений, суммируюimee устройство и указатель равновесия.

Такое построение схемы устройства дает возможность расширить диапазон рабочих частот измеряемых напряжений до 150 гп.

На фиг. I изображена принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2 — век=.îðíàÿ диаграмма.

Описываемый компечсатор состоит из широкополосного трансформагора I, подключенного к его вторичной обмотке термоэлектрического компаратора напряжения II, мостиково5 го фазосдвигающего устройства III, делителей компенсируемых напряжений IГ; суммирующего устройства V; указателя равновесия Vl и фазочувствитсльного усилителя Л1.

10 На выходе мостикового фазосдвигающего устройства III включены катодные повторители на лампах Л и Л, к катодам которых подключены делители, напряжений I I . К делителям напряжений через лампы Лз и .7, подклю15 чены суммирующие сопротивления Ri u Rz u электроннолучевой указатель равновесия Ul, к которому измеряемое Ь „и компснсируемое

U,. напряжения подключаются через суммирующие сопротивления R;, и R, Анодная цепь

20 фазочувствительного усилителя 1 О подключена ко вторичной обмотке широкополосного трансформатора 1, а входная цепь — к общим выходам мостикового фазосдвигающего устройства III, содержащего идентичные сопро25 тивления r< и r>, термистор R и управляемую индуктивность 1, которая магнитно связана с:подмагничивающей обмоткой I > фазочувствительного усилителя Vll. Величина индуктивности 1 зависит от тока, протекающего через

30 годмагничивающую обмотку.

238663

Устройство работает следующим образом.

Сигнал поступает через широкополосный трансформатор 1 на мостиковое фазосдвигающее устр о и ство 111.

В характерном для данного устройства случае, когда R goL, напряжения UR=" z, исдвиг фаз между ними равен 90 . Если r =rz, R

2j arctg—

U = — с1,е

2 и угол между ними тоже равен 90= (см. векторную диаграмму на фиг, 2).

Если сопротивление Р или индуктивность L не управляется, то с изменением частоты амплитуды напряжения Ug и Ur изменяются, хотя сдвиг на 90 между Up и Uz, сохраняется (пунктирные векторы на фиг. 2). Но когда

R или L управляется, регулированием его условие R=coL соблюдается, и во всем диапазоне частот Ug = Us . В данном фазосдвигающем устройстве управляемым является реактивный элемент — индуктивность L с подмагничивающей обмоткой L

При изменении фазы входного напряжения относительно анодного напряжения, изменяется,величина постоянной составляющей анодного тока, текущего через сопротивление нагрузки, т. е. через подмагничивающую обмотку Lг

Начальный ток через указанную обмотку (например, при средней частоте диапазона, когда Ug = Uz ) устанавливается при помощи реостата r3. При изменении частоты нарушается равенство квадратурных напряжений U и

Одновременно меняется фаза между входным Ui и выходным напряжениями Uq (т. е. между анодными и входными напряжениями фазочувствительного усилителя) (см. векторную диаграмму на фиг. 2). В этом случае .изменяется подмагничивающий ток через обмотку 1.ь а с помощью последнего — величина индуктивного сопротивления L. Так что ра,венство квадратурных напря>кений Ug u Uq автоматически восстанавливается.

С помощью мостикового фазосдвигающего устройства следящего типа автоматически устанавливается равенство амплитуд квадратурных напряжений Ug u Ur. при изменении частоты. Это дает возможность применять в фазосдвигающем устройстве в качестве активного сопротивления R нелинейный активный элемент с малым динамическим .сопротивлением — термосопротивление, а в качестве управляемого сопротивления — реактивный элемент — индуктивность. В этом случае кратность .изменения частоты " определяется

Л ин кратностью изменения индуктиьности L, которая зависит от граничной частоты ферритовых сердечников,и находится в пределах 5 — 20 ги.

Таким образом, диапазон частот измеряемых напряжений увеличивается с пределов звуко15 вого диапазона (12 — 14 кги) до 150 кги.

Преимущества схемы предлагаемого компенсатора: простота, точность автоматической установки, равенство амплитуд .между.квадратурными напряжениями Up,и UI. и сдвиг фаз между ними 90, отсутствие механически регулируемых элементов (для установки равенства квадратурных напряжений),,возможность работы в широком и плавном диапазоне частот и значительное уменьшение влияния внешних магнитных полей, Предмет изобретения

Прямоугольно-координатный компенсатор

30 переменного тока, содержащий делитель напряжения, прибор для измерения напряжения или тока, указатель равновесия, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, он выполнен в виде широкопоЗ5 лосного трансформатора, .на один из выходов которого подключено мостиковое фазосдвигающее устройство следящего типа, а другой его выход соединен с анодной цепью фазочувстаительного усилителя, причем входная цепь уси40 лителя подключена к общим выходам мостикового фазосдвигающего устройства, катушка индуктивности которого магнитно связана с подмагничивающей обмоткой фазочувствичельного усилителя, а к квадрату рным выхо45 дам мостикового фазосдвигающего устройства через катодные повторители подключены делитель компенсируемых напряжений, суммирующее устройство и указатель равновесия, 2з866з

Фиг.1

Ч аг. Д

Составитель T. Н. Афонина

Редактор Б. Б. Федотов Техред Т. II. Курнлко Корректор О. И. Попова

Заказ 1615/14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2