Компенсатор для измерения напряжений

 

3I9 904

ОП.ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союа Советских

Социалиотичеоких

Реопублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 14.Ч1.1969 (№ 1337724/18-10) с присоединением заявки № 1344776/18-10

Приоритет

Опубликовано 02.Х1.1971. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 5.1.1972

МПК б 01г 19/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.7,083.5 (088.8) Авторы изобретения В. И. Барабащук, А. М. Подгурский, О. Т. Чигирин и Ю. T Чигирин

Заявитель

КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА В СИСТЕМАХ

АВТОКО НТРОЛЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения напряжений постоянного и переменного тока, соответствующих контрольным значениям параметров в системах автоконтроля.

Известны компенсаторы, состоящие из схемы формирования опорного напряжения, схемы преобразования переменного измеряемого напряжения в постоянное, нормализаторов входных сигналов, коммутирующего устройства и выходного нормализатора. Измеряемые напряжения через входные нормализаторы, коммутирующее устройство и выходной нормализатор подается на схему сравнения.

Напряжение переменного тока после коммутирующего устройства преобразуется в напряжение постоянного тока. Опорное напряжение постоянного тока поступает на второй вход схемы сравнения, которая выделяет разность между опорным напряжением и измеряемым и определяет допустимое значение коммутируемого параметра, Однако измерение линейного и углового перемещений путем измерения напряжения на выходе индукционного аналогового датчика типа СКВТ (синусно-косинусный вращающий трансформатор) производится с большой IIQгрешностью. Величина погрешности определения перемещения зависит от стабильности первичной сети переменного тока, так как колебания напряжения сети в чистом виде входят в погрешность определения перемещения.

Предлагаемое устройство для повышения точности измерения снабжено блоком анализа напряжения, выполненным в виде преобразователя напряжения переменного тока в постоянный и норм ализатора, подключенного на вход блока сравнения.

Кроме того, для автоматизации процесса из10 мерения компенсатор снабжен устройством отработки сигнала, включенным на входе системы формирования опорного напряжения и на выходе блока сравнения, и блоком выделения колебаний сети, включенным на входе преоб1 разователя напряжения переменного тока в постоянный и выполненным в виде блока анализа напряжения, на выход которого подключен усилитель, запитывающий синусно-косинусный трансформатор, выходная обмотка кото20 рого соединена с масштабным трансформатором.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого компенсатора; на фиг. 2 — его принципиальная схема с автоматизированной подачей сигнала

2s с контролируемого объекта.

Компенсатор состоит из входных нормализаторов 1, 2 и 8, которые через коммутирующее устройство 4 и схему 5 преобразования напряжения переменного тока в постоянный (для

30 входных сигналов переменного тока) посту319904

65 пают на входной нормализатор б. Последний через коммутирующее устройство 4 последовательно соединен со схемой 7 формирования опорного напряжения при измерении напряжения постоянного и переменного тока и со схемой 8 анализа напряжения сети при измерении перемещений. Выход этой последовательной цепи связан со схемой 9 сравнения.

Нормализаторы 1, 2, 3 и 6 приводят измеряемое напряжение к определенному уровню.

Коммутирующее устройство 4 служит для переключения напряжения постоянного или переменного (через схему 5) тока с входных нормализаторов 1, 2 и 8 на выходной нормализатор и подключения схем 7 и 8.

Схема 7 состоит из последовательно соединенных резисторов 10, 11 и 12 и стабилитрона 18, На вход 14 этой сборки поступает апряжение от стабилизированного источника питания. С резистора 10 снимается необходимая величина опорного напряжения.

Схема 8 выделяет напряжение, пропорциональное колебаниям сети, и состоит из схемы 15 преобразователя напряжения переменного тока в постоянное и нормализатора 16.

Схема 9 сравнения нужна для допускового контроля заданной величины параметра. Она выделяет необходимую величину допуска, на которой построена схема 9 сравнения. Разность между опорным напряжением и измеряемым поступает на усилитель 17. Усиленный сигнал сравнивается с напряжением границ допуска, поступающим со схемы 7 на входы

18 и 19.

Схема работает следующим образом.

Входное напряжение, подаваемое через коммутирующее устройство 4 и выходной нормализатор б на схему 9 сравнения, уравновешивается опорным напряжением У,„при входном сигнале постоянного и переменного тока и напряжением с выхода схемы 8 анализа напряжения сети при определении перемещений.

Погрешность измерения перемещения из-за нестабильности напряжения первичной сети устраняется благодаря тому, что выпрямленное напряжение сети, поступающее из схемы

15 и устанавливаемое на определенный уровень нормализатором 16, сравнивается с измеряемым напряжением в схеме 9 сравнения (в качестве опорного).

Компенсатор с автоматизированной подачей сигнала с контролируемого объекта состоит из схемы 20 выделения колебаний сети, напряжение которого в противофазе с измеряемым напряжением поступает на схему 21 преобразования напряжения переменного тока в постоянный. Напряжение со схемы 21 в противофазе с опорным напряжением, поступающим из схемы 22 формирования опорного напряжения, подается на схему 23 сравнения, Выход 24 схемы 23 поступает на устройство 25 отработки, выход 26 которого соединен со схемой 22.

Схема 20 выделяет колебания напряжения сети и состоит из схемы 27 преобразования напряжения сети переменного тока в постоян5

55 ный, нагруженной на нормализатор 28. Напряжение с последнего в противофазе с опорным напряжением, поступающим из схемы 22, подается на вход усилителя 29, запитываемого

СКВТ 30, который находится на одном валу с контрольным датчиком. Напряжение с выходной обмотки СКВТ 30 поступает на масштабный трансформатор 31. Напряжение с выхода масштабного трансформатора в противофазе с измеряемым напряжением, которое снимается с контрольного датчика, поступает на схему 21.

Схема 23 сравнения измеряет разность измеряемого и опорного напряжений и управляет схемой отработки. Разность между опорным напряжением и измеряемым подается на усилитель 29. Усиленный сигнал сравнивается с опорным напряжением, поступающим со схемы 22 на вход схемы 23. Управляющий сигнал с выхода 24 схемы 23 поступает на устройство 25 отработки представляющее собой переключатель, который переключает опорное напряжение.

Схема 22 формирования опорного напряжения состоит из последовательно соединенных резисторов и стабилитрона. На вход этой сборки поступает напряжение от стабилизированного источника питания.

Компенсатор работает следующим образом.

Схема 20 выделения колебаний сети выделяет напряжение, равное колебанию напряжения сети U,. Напряжение сети Усети, поступающее на запитку контрольного датчика (СКВТ), подается на схему 27 преобразования напряжения сети переменного тока в постоянный.

Преобразованное напряжение поступает на нормализатор 28. С нормализатора снимается напряжение, равное опорному Уеи, и в противофазе с ним поступает на усилитель 29, который усиливает напряжение до уровня, необходимого для запитки СКВТ 30. С СКВТ 30 снимается напряжение, пропорциональное углу поворота вала и напряжению сети, U= Ê Усети sin à, С выхода СКВТ 30 напряжение поступает на масштабный трансформатор 31, который выбирает необходимый масштаб. Схема 21 преобразования напряжения переменного тока в постоянный преобразует разность измеряемого напряжения и колебания напряжения сети близи + 1сети S>L1 — (- сети е 1: сети) SII1 a Q:1: 1сети з 1п : - сети е s>> <. в напряжение постоянного тока.

Преобразованное напряжение не содержит составляющей, зависящей от нестабильности напряжения сети, что уменьшает погрешность определения перемещения. Преобразованное напряжение в противофазе с опорным напряжением U„, поступает на схему 23 сравнения, которая выдает управляющий сигнал на устройство 25 отработки до тех пор, пока изме319904 ряемое напряжение не станет равным опорному напряжению. По величине опорного напряжения U», определяется положение вала.

Предмет изобретения

1. Компенсатор для измерения напряжений переменного и постоянного тока в системах автоконтроля, содержащий нормализаторы, через коммутирующие устройства подключенные к блоку преобразования напряжения переменного тока в постоянный, на выход которого подключен блок сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком анализа напряжения, выполненным в виде преобразователя напряжения переменного тока в постоянный и нормализатора, подключенного на вход блока сравнения.

2. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, 5 что, с целью автоматизации процесса измерения, он снабжен устройством отработки сигнала, включенным на входе системы формирования опорного напряжения и на выходе блока сравнения, и блоком выделения колебаний

10 сети, включенным на входе преобразователя напряжения переменного тока в постоянный и выполненным в виде блока анализа напряжения, на выходе которого подключен усилитель, запитывающий синусно-косинусный

15 трансформатор, выходная обмотка которого соединена с масштабным трансформатором.

319904

Редактор Т. Иванова

Заказ 3626/7 Изд. № 1525 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Т. Афонина

Техред 3. Таранеико

Корректоры: Е. Михеева и Н. Коваленко