Процентный проективный компаратор

 

Союз Соаетскнк . Соцналнстнческик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТВЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2801.80 (21) 2874993/18-21 (5 )+. с присоединением заявки ¹â€” (73) ПриоритетG 01 и 17/00 Государственный ком нтет

СССР пв яеаам нзобретеннй н еткрытнй

Опубликовано 300981 Бюллетень " 36

Дата опубликования описания 300981 (53) УДК621. 317. 7 (088.8) i

К.А.Елнмелех, И.A.Êoðíèëoâ, Г.,1Д-.Креславский, В.Д.Иарлатов и Е.ф.Шпакунов .

Г

В.A.Êóöîêîíü, I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ПРОЦЕНТНЫЙ ПРОЕКТИВНЫЙ КОМПАРАТОР

Изобретение относится к высокоточным измерениям на переменном токе и может быть использовано при сравнительных измерениях для выявления знака и величины погрешности выходных

5 характеристик прецизионных решающих вращающихся трансформаторов (BT ) и отображения ее в относительных единицах — долях процента по сравнению с характеристикой выбранного эталона.

Компарирование может быть применено также и для других подобных ВТ, объектов, работактяих на переменном токе при фиксированной частоте напряжения возбуждения. t5

Известен автокомпенсатор, предназначенный для измерения с повиаенной точностью выходных напряжений датчиков, работающих на переменном токе, который содержит входной усили- 20 тель, реЬхорд, модулятор, ключевой двухполупериодный фазочувствительный выпрямитель, выходной усилитель и исполнительный механизм (1). йвтокомпенсатор обладает высокой, ио совершенно недостаточной для измерения погрешностей решающих ВТ точностью, Известно устройство для измерений на переменном токе погрешностей решаю.ЗЦ щих машин, которое содержит прецизионный делитель напряжения, компенсирующий каскад, поперечный каскад, фазирукщие цепи и узкополосный вольтметр (2 .

Недостатком устройства является то, что необходима тщательная компенсация, как по модулю, так и по фазе, которую необходимо производить каждый раз при смене испыгуемах экземпляров ВТ,смене типов BT и при изменении. режимов проверки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сравнения выходных

ЭДС объектов, работающих на переменном токе.

Устройство содержит сравниваеже объекты, представляющие собой, например, ВТ, эталонный делитель напряжения, синхронный детектор, выполненный на электронных ключах, подключенных соответственно к выходам ВТ и этало" на, а также интегратор, причем входы измеряемого и эталонного объектов соединены параллельно и подключены к выходу источника возбуждения, а ключевой синхронный детектор соединен последовательно с интегратором (3).

868599 устройство обладает недостатками электронные ключи синхронного детек.тора работают от выходных напряжений. объектов, которые в процессе измерений изменяются в широких пределах, а вместе с тем зти напряжения не могут быть снижены ниже величины устойчивой работы блоков и поэтому измерения возможны в ределах от максимального до некоторого минимального значения, Компенсирук>щий канал устра- О няет помеху от одной заранее выбран- . ной высшей составляющей. Это ограничивает диапазон и точность., Кроме этого все перечисленные устройства не обладают способностью отображать измеренную погрешность из- 5 меряемого объекта (ВТ) в относительных единицах — в долях процента в условиях произвольно меняющихся напряжений возбуждения и коэффициента передачи самого ВТ. 20

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, Поставленная цель достигается тем, что в процентный проектированный ком- 5 паратор, содержащий измеряемый и эталонный объекты, входы которых соединены параллельно и подключены к выходу иствчника возбуждения, ключевой синхронный детектор и последовательно с ним соединенный интегратор

30 ю введены высокоомный каскад, полосовой фильтр, фазовращатель, нормирователь и процентный формирователь, причем вход фазовращателя подключен к выходу источника возбуждения, его выход

35 подключен к первому входу ключевого синхронного детектора, первый вход нормирователя подключен к выходу источника возбу>кдания,его выход подключен к первому входу процентного формирователя, второй вход номирователя соединен с установочным входом эталонного объекта, первые выходы . измеряемого и эталонного объектов. соецинены между собой встречно-после- 45 довательно, а вторые выходы - со входом высокоомного каскада, выход которого подключен к входу полосового фильтра, выход .полосового фильтра соединен со вторым входом ключевого син- 50 хронного детектора выход интегратоЭ ра соединен со вторым. входом процентного формирователя.

На чертеже изображена структурная схема процентного проективного компаратора.

Процентный проективный компаратор содержит источник 1 возбуждения, испытуемый объект 2 (BT), имеющий первичную и вторичную обмотки, эталонный 60 объект, в качестве которого может быть использован прецизионный делитель

3 напряжения, фазовращатель 4, высокоомный каскад 5, полосовой фильтр б, ключевой синхронный детектор 7,инте» 65 гратор 8, нормирователь 9 и процентный формирователь 10.

Первичная обмотка ВТ 2 и вход делителя 3 напряжения подключены к общему истрчнику 1 возбуждения. Напряжение возбуждения обозначено US. Вторичная обмотка ВТ 2 и выход делйтеля 3 напряжения, включенный с ней последовательно и противофазно, образуют измерительный контур, подключенный к входу высокоомного каскада 5. Высокоомный каскад 5, полосовой фильтр б, ключевой синхронный детектор 7, интегратор 8 и процентный формирователь 10 включены последовательно, причем у ключевого синхронного детектора 7 и процентного формирователя

10 для связей используются вторые их входы. Первый же вход ключевого синхронного детектора 7.соединен с выходом фазовращателя 4, сюда поступает опорное напряжение. Вход фазовращателя 4 соединен с источником 1 возбуждения, сюда поступает напряжение U . Первый вход процентного формирователя 10 соединен с выходом нор мирователя 9, в свою очередь первый его вход соединен с источником 1 возбуждения. Второй вход нормирователя 9 соединен с установочным входом делителя 3 напряжения, На этих входах может быть установлен коэффициент передачи К„.

Модуль напряжения на выходе BT 2

Равен 0„ U Ктр, где К р- коэффициент трансформации ВТ.

Модуль напряжения на выходе делителя 3 напряжения равен Оа= U К ь п1 где K „- коэ ффицие нт передачи дел и теля напряжения, который устанавливается оператором и численно равный коэффициенту трансформации ВТ. Выход делителя напряжения, вторичная обмотка

ВТ, включенная с ним противофазно, и соединяющие их цепи образуют измерительный контур, подключенный к входу высокоомного каскада. Входное сопротивление этого каскада очень высоко и обеспечивает требование нагрузки объектов и измерительного контура эквивалентной режиму холостого хода, что необходимо при сравнении электродвижущих сил. К выхОДу ВЫсОКООмнОго каскада подключен полосовой фильтр, настроенный на фиксированную частоту источника возбуждения. Все высшие составлявшие, проходя этот блок, подавляются. К источнику возбуждения подключен также фазовращатель, напряжение с выхода которого (обозначаемое как опорное напряжение) управляет работой ключевого синхронного детектора. Фаза опорного напряжения должна быть синхронна с фазой эталона °

На вход синхронного детектора из измерительного контура поступает разность компарируемых напряжений, кроме того, синхронный детектор замкнут на отрезке (О а> t - Jt/2) и разомкнут

868599

Формула изобретения!

15

as 8315/63

Подписное

Патент", ул.Проектная,4 на отрезке (Х/2 - wt - Ti ) . Поэтому синхронньФ детекто содержит только один ключ, работающий к тому же в легком (по напряжению) режиме. Синхронный детектор и включенный за ним интегратор совместно осуществляют проективное измерение разности модулей сравниваемых объектов, а выходное напряжение после интегратора равно J 1IТ5 Ор dw С, о где Ор - напряжение на входе интегратора.

С цел ью отображения результ ато в измерений в относительных единицах в процентном формирователе осуществляется преобразование выходного напряжения интегратора — домножение его на коэффициент.

К = 1/ч,. 1/К„1/J>.

Напряжение, пропорциональное этому коэффициенту, поступает с выхода нормирователя, на один вход которого подается напряжение возбуждения ЧЭ, а на втором и третьем входах оператором устанавливаются коэффициент

Кя, численно равный коэффициенту трансформации BT u n — коэффициент установки выбранных долей процента.

Изобретение позволяет производить контроль погрешностей ВТ при массовом их изготовлении на серийных заводах в условиях заводского цеха без вычислительных работ, связанных с вычислением процентов при заполнении паспорта ВТ; освобождает оператора от обработки измерений, так как данное устройство ,производит автоматическую запись результатов проверки ВТ.

Кроме того, устраняются субъектив- 40 ные ошибки, связанные с утомляемостью оператора при снятии погрешностей при массовом изготовлении BT.

Процентный проективнлй компаратор, содержащий измеряемйй и эталонный объекты, входы которых соединены параллельно и подключены к выходу источника возбуждения, ключевой синхронный детектор и последовательно с ням соединенный интегратор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены высокоомный каскад, полосовой фильтр, фазовращатель, нормирователь и процентный формирователь, причем вход фазовращателя подключен к выходу источника возбуждения, его выход подключен к первому входу ключевого синхронного детачстора, первый вход нормирователя подключен к выходу источника возбуждения, его выход подключен к первому входу процентного формирователя, второй вход нормирователя соединен с установочным входом эталонного объекта, первые выходы измеряемого и эталонного объектов соединены между собой встречно-последовательно, а вторые входы - со входом высокоомного каскада, выход которого подключен к входу полосового фильтра, выход полосового фильтра соединен со вторым входом ключевого синхронного детектора, выход интегратора соединен со вторым входом процентного формирователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 177970,. кл. G 01 R 17/06, 1966.

2. Машины электрические малой мощности специального применения, ГОСТ 14000-68, с. 102.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2083779/18-21, кл. G 01 В 17/04, 1974 (прототип).