Преобразователь фазовых сдвигов в переменноенапряжение

27I633

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТ ЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.111.1969 (№ 1327530/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Ч.1970. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 31VIII.1970

Кл. 21d>, 12/03

МПК Н 0.2m 540

УДК 621.314.2 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

М. С. Евдокимов и Ю. А. Скрипник

Институт электродинамики АН УССР

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ В ПЕРЕМЕННОЕ

НАПРЯЖЕНИЕ

Данное предложение относится к слаботочной преобразовательной технике.

Известны преобразователи фазовых сдвигов в переменное напряжение, содержащие фазочувсгвительные схемы, преобразующие фазовый сдвиг в постоянное на пряжение, и вибропреобразователь, преобразующий постоянное напряжение в переменное.

Известные устройства, используемые в системах а втоконтроля, характеризуются большой фазовой погрешностью преобразования.

Предложенный преобразователь отличается тем, что неподвижные контакты вибропреобразователя соединены с выходами управляемых делителей напряжения, а подвижный контакт — со входом одного из избирательных усилителей, к выходу которого через амплитудный детектор, усилитель переменного напряжения и выпрямитель подключен управляющий вход одного из делителей напряжения. Это позволяет повысить точность преобразования фазовых сдвигов в переменное напряжение.

На чертеже изображена схема преобразователя.

Входные напряжения U> и U2 через управляемые делители напряжения 1 и 2 .поступают на неподвижные контакты вибропреобразователя 8, обмотка возбуждения, которого питается от источника переменного тока 4. Если частота входных напряжений больше частоты переменного напряжения, что бывает в большинстве случаев, то на избирательный усилитель 5 через подвижный контакт виброчреобразователя поочередно воздействуют пакеты (отрезки) напряжений U> и U . На выходе избирательного усилителя, настроенного на первую гармонику входных сигналов, выделяются пакеты напряжений первых гармоник, амплитуды которых пропорциональны амплитудам напряжений на выходах делителей и 2.

Одновременно напряжение U> поступает на избирательный усилитель 6, где выделяется и усиливается первая гармоника этого напряжения. Усиленное напряжение проходит через выпрямитель 7 на дифференциальный усилитель постоянного тока 8 с опорным напряжением Up. Если выпрямленное напряжение

20 превышает уровень опорного, на выходе дифференциального усилителя появляется усиленное разностное напряжение, которое, воздействуя на управляющий вход делителя 1, увеличивает его коэффициент деления. В резуль25 тате автоматического регулирования выходное напряжение усилителя, а следовательно, и делителя стаоилизируется на заданном уровне.

Благодаря стабилизации напряжения U>

30 выходное напряжение избирательнога сили271633 теля 5 представляет собой последовательность пакетов напряжений, из которых одни, соответствующие напряжению Ui, имеют постоянную амплитуду, а другие — переменную в зависимости от уровня, входного сигнала U,. Пакетное напряжение, представляющее собой напряжение, модулированное по амплитуде, попадает в амплитудный детектор 9. Переменное напряжение, пропорциональное глубине модуляции, пройдя через усилитель 10 и выпрямитель 11, поступает на управляющий вход делителя 2. В результате этого коэффициент усиления возрастает, и напряжение U> на выходе делителя 2 уменьшается. При этом уменьшается и глубина модуляции в выходном напря?кении избирательного усилителя 5, Процесс автоматического регулирования продолжается до исчезновения модуляции.

При этом напряжение на выходе делителя 2 оказывается равным (без учета статизма системы регулирования) выходному напряжению делителя I, которое, в свою очередь, как указывалось выше, стабилизируется на заданном уровне.

Таким образом, на входы фазочувствительной схемы 12 поступают первые гармоники сравниваемых по фазе напряжений с одинаковыми амплитудами. При. этом на один вход схемы 12 непрерывно поступает напряжение

Ui, а на второй — поочередно напряжения

01 и 02.

При одном положении контактов вибропреобразователя 8 на входы фазочувствительной схемы 12 поступают напряжения Ui и U>. Выходное постоянное напряжение схемы 12 1з = К вЂ” " (ч+ М) где К1 — коэффициент пропорциональности;

U — амплитуда сравниваемых по фазе напря?кений; — фазовый сдвиг напряжений Ui и L>, Л р — фазовая неидентичность избирательных усилителей.

При втором поло?кении контактов на входы схемы 12 поступает одно и то же напря-ние Ui.

Соответствующее выходное постоянное напряжение схемы 12 U" — — К УЛср, Благодаря непрерывной работе вибропреобразователя 8 в выходном напряжении фазочувствительной схемы можно: выделить переменную составляющую напряжения U. з

10 — Кэ((1; и, ) — КiК2ич.

Переменная составляющая напряжения Ua пропорциональная сдвигу фаз первых гармоник, пройдя усилитель переменного напряжения 18, используется в качестве выходного сигнала преобразователя фазового сдвига. Так как вибропреобразователь работает во входной цепи усилителя 18 с относительно высокоомным входом, то вместо него может быть использован диодный или триодный переключа20 тель, управляемый переменным напряжением.

Итак, амплитуда выходного переменного напряжения предложенного преобразователя не зависит ни от уровней входных напряжений и их формы, ни от фазовой неидентичности изби. 25 рательцых усилителей.

Предмет изобретения

Преобразователь фазовых сдвигов в переменное напряжение, содержащий управляемые

30 делители напряжения, избирательные усилители, фазочувствительную схему, вибропреобразователь, управляемый переменным напряжением, и выходной усилитель переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью по35 вышения точности преобразования, неподвижные контакты вибропреобразователя соединены с выходами управляемых делителей напряжения, а подвижный контакт соединен со входом одного из избирательных усилителей, к

40 выходу которого через амплитудный детектор, усилйтель переменного напряжения и выпрямитель подключен управляющий вход одного из делителей напряжения.

271633

Составитель Н. Мукосеева

Редактор Б. Б. Федотов Техред Л. Я. Левина

Корректор И. С. хлыстова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2358/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5