Фазорегулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик о1)714308 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 101077 (21) 2531472/18-21 р )м, к .

G 0I R 25/04 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный иомитег

СССР по аелам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050280. Бюллетень № 5 (53) УДК 821.317. . 373 (088..8) Дата опубликования описания 080280 (72) Автор изобретения

A.Б. Лук ашенок

Рижский Краснознаменный институт инженеров граждан/иск ой ав иации им, Ленинск or о комсомола (71) Заявитель (54) ФАЗОРЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области электроизмеритель ной техники, предназначено для получения двух гармонических сигналов с регулируемым значением с угла сдвига фаз между ними и может быть использовано, в частности, при калибровке низкочастотных фаэометров и аппаратуры гармонического анализа.

Известно устройство, содержащее привод, корпус, генератор гасмонических функций и фазовращатель, имеющий неподвижный и подвижный. лимбы, неподвижный осветительный блок, установленный межщу вращающимися пластинами первого и второго светового модулятора, перекрывающих световые потоки, псступающие на две пары идентичных фотоприемников, включенных в схемы мостов, эксцентрик, сочлененный с подвижным лимбсм, на котором располагается первый световой модулятор, связанный с валом второго светового модулятора посредством карданной передачи и мелкошлицевого соединения (1).

Недостатком этого устройства является следующее:

1 ) к онс трук тив на я сложность, заключающаяся в наличии ряда дополни тельных элементов (карданная передача, мелкошлицевое соединение и другое), не участвующих активно в процессе генерирования гармонических колебаний и регулирования угла сдвига

Фаэ между ними, но вносящих погрешности в работу;

2) наличие двух световых модуляторов со светонепроницаемыми профилями, что, за счет погрешностей несоответствия параметров светонепроницаемых профилей друг другу, искажает идентичность гармонических сигналов, а это уменьшает точность регулирования угла сдвига фаз, Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности работы гармонического фазорегулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в фазорегуляторе, содержащем привод, цилиндрический корпус, централь— ный вал, отсчетное устройство, состоящее из шкалы на корпусе и нониусного указателя, световой модулятор в виде прозрачного диска со светонепроницаемым эксцентричным профилем, расположенный между элементами двух оптсэлектронных пар, кажлая иэ которых

714308

""вь полйена в виде 6светителя с линей- ййм" конденсатор6м и блока из двух фотореэисторов, причем элементы первой опто-электронной пары размещены неподвижно на корпусе, фоторезисФоры включены попарно в активные плечи. двух дифференциальных мостов постоян- ного тока, а выходная диагональ первого моста соединена с выходом фазорегулятора, элементы второй оптоэлектронной пары размещены на поворотном узле, жестко сочлененном с нониусным указателем отсчетного устройства и с осью йоворота, совпадакщей с осью центрального вала, при этом

" saxoдная диагональ второго моста с фоторезисторами этой опто-электронной пары соединена с выходом фазорегулятора через дополнительно введен ный переключатель полярности.

На фиг. 1 изображен внешний вид фаэорегулятора, на фиг. 2 представлейа структурная электрическая схема устройства, на фиг. 3 показан общий вид светового модулятора и элементы отсчетного устройства.

Фазорегулятор состоит из оптикомеханической и электрической частей.

Оптико-механическая часть (фиг.l) включает привод 1, цилиндрический корпус 2 с-проходящим по центру валсм 3, на котором жестко закреплен световой модулятор 4 со светонепроницаемым профилем, поворотный узел 5, отсчетное уСтройств о, состоящее — йз нониусного указателя 6 и шкалы 7, >56" ойтоэлек тронные пары, расположен Нйе симметрично относительно оси вала 3 и содержащие соотв етственно: первая — осветитель 8 с линеййым конденсатором 9 и блок 10 из двух фоторезисторов (Ф» и Ф ), она размещена неподвижно на боковых стенках корпуса 2, а вторая — осветитель ll с линейным конденсатором 12 и блок 13"из двух фоторезисторов (Фэ и Ф4) она размещена на поворотном узле 5.

Плжкбсть светонепроницаемого профи ля светового модулятора 4 совпадает с фокальными линиями конденсаторов 9 и 12, а середины блоков 10 и 13 лежат на оптических осях осветителей 8 и 11, которые параллельны оси вала 3.

Электрическая часть (фиг. 2) вклю= чЗет два" идентичных одинарных моста постоянного тока 14 и 15 с фот6реэйсторами 16 - 19 в активных и резисторами R < — R4 s пассивных плечах.

Вхо)(ййе диагонали" мостов подключены к источнику постоянного напряжения П, а их"вьиодные диагонали соединены с выходом гармонического фазорегулятора, причем моста 14 — непосредственно, а моста 15 — через дополнительно введенный переключатель полярности 20

Световой модулятор (фиг. 3) представляет собой диск 21 из прозрачно""го материала с" расположенный" на -нем светонепроницаемым профилем 22 гармонической (например, синусоидальной — sin t) функции основной гаРлоники, построенной в полярных координатах относительно начальной окружности, радиус которой (r) равняется расстоянию от оси вращения до линии взаимного соприкосновения фоторезисторов в каждом из блоков 10 и 13 и амплитудой, равной расстоянию между о серединами светочувствительных площадок этих фоторезисторов. Шкала 7 отсчетногo устройства имеет вид полуокружности, оцифровка ее выполнена двойной и соответствует диапазону изменения фазовбго сдвига ч от Оодо

360а при двух положениях переключате ля полярности . . б — согласнск (I) и встречнсм (II) .Поворотный узел 5 совместно со шкалой 7 н указателем б образуют элементы фаз орегулирования.

2О Фаэорегулятор работает следующим образом, Посредством привода 1 валу 3 сообщается равномерное вращение с угловой скоростью со, при этом св етовой

Q$ модулятор изменяет по синусоидальному закону световые потоки, падающие от осветителей 8 и 11 через линейные конденсаторы 9 и 12 на светочувствительные площадки фоторезисторов 16, ЗО 17, 18, 19 в блоках 10 и 13, причем дифференциаль но у фоторезисторов каждого блока, Соответственно изменяются сопротивления фотореэисторов, ко торые.включены в активные плечи одиЗ5 нарньж мостов 14 и 15, питаемых постоянным стабилиэировайным найряжением (). Согласно теории омических мбстов на йх выходе получаются элект рические сигналы; пропорциональные фуйк Кии изменения сопротивлений активных плеч. В частнссти, когда блоки фоторезисторов 10 и 13 расположены строго взаимодиаметрально относи тельно оси вращения светового модулятора 4, .электрические сигналы синфаз45 ны, угол сдвига фаз между ними равен нулю (Ц = Оо), то есть V„(t) .=

= U> (t) = sincu(t)..

Требуемый угол фазового сдвига Ч устанавливается путем поворота узла

5О 5 в пределах Оо -180, то есть смещением второй опто-электронной пары относительно первой, и фиксируется с высокой "степенью точности нониусным указателем 7 по шкале 6. Тогда сни55 маемые с выхода фаэорегулятора гармонические сигналы пропорциональны—

U< (t) = since t и U (t) =- sin ((at + Ч, ) .

При 0 (90о и 270о g 360 (Оо) выходы мостов 14 .и 15 подключаются согласно к выходам фаэорегулятора, а при 90О < »" ((270О встречно, что обеспечивается переключателем полярности 20.

Мосты 14 и 15 содержат элементы с идентичным." параметрами, что уп65

714308

Фо1мула изобретения рощает их юстировку и исключает погрешности за счет инерционности фоторезисторов на высоких частотах.

Масса прозрачного диска 21 на много превышает массу св етонепроницаемого профиля 22, поэтому световой модулятор 4 динамически сбалансирован и в силу этого частотный диапазон работы гармонического фазорегулятора простирается прак тически от нуля до тысяч герц, Предложенное устройство отличается простотой конструкции, что облегчает его изготовление и эксплуатацию.

Оно позволяет получить два строго аналогичные гармонические колебания с высокой степенью точности установления угла сдвига фаз между ними в пределах 0 - Зб0 путем механического о ь смещения поворотного узла относительно начального положения на корпусе (Оо на шкале 7) на угол 90 по и про- 2О тив направления вращения приводного вала, а также за счет включения между выходной диагональю второго моста и выходом фазорегулятора переключателя полярности. При этом процесс регу- ЯЯ лирования фазового угла ведется в динамическом состоянии без остановки гармонического фазорегулятора, что сокращает время калибровок с его использованием, ЗО

Фаэорегулятор, содержащий привод, цилиндрический корпус, централь ный вал, отсчетное устройств о, с сстоящее из шкалы на корпусе и нониусного указателя, световой модулятор в виде прозрачного диска со светонепроницаемым эксцентричным профилем, расположенный между элементами двух оптоэлектронных пар, каждая иэ которых выполнена в виде осветителя с линейным конденсатором и блока из двух фотореэисторов, при этом элементы первой опто-электронной пары размещены неподвижно на корпусе, фотореэисторы включены попарно в активные плечи двух дифференциальных мостов постоянного тока, а выходная диагональ первого моста соединена с выходом фаэорегулятора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности работы, элементы второй опто-электронной пары . размещены на поворотном узле, жестко сочлененном с нониусньм указателем отсчЕтного устройства и с осью поворота, совпадающей с осью центрального вала, при этом выходная диагональ второго моста, с фоторезистором этой опто-электронной пары, соединена с выходом фазорегулятора через дополнительно введенный переключатель полярности.

1 с точ ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка 9 2512256, кл. 6 01 R 33/02, июль 1977, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

714308

270 У0

Z10 Ю

9- и2 (7 е

Составитель М. Барашков

Редактор Л. Гельфман Техред О.Андрейко Корректор E. Папп

Заказ 9279/42 Тираж 1019 Подписное

1IHHHIIH Государственного ксиитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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