Устройство для измерения иммитансных частотных характеристик источников питания и потребителей
О П И С А Н И Е 332442
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Йок1а Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.Ч.1970 (№ 1437225/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14.111.1972. Бюллетень X 10
Дата опубликовапия описания 21.1Ч.1972
М. Кл. G 05b 23/02
Комитет по селам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621 317 799-501 22 (088.8) Авторы изобретения
Б. С. Яковлев, В. Ф. Кузнецов и Г. И. Волович
Челябинский политехнический институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИММИТАНСНЫХ ЧАСТОТНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Изобретение относится к технике экспериментального определения частотных характеристик элементов систем электропитания .постоянного тока (источников литания или потребителей), используемых в системах автоматического у1правления различного назначения, в электроприводах, радиоэлектронных устройствах и т. д, Оно может быть,применеНо ори разработке и наладке систем электропитания, содержащих сложные регулируемые источники питания и потребители, часто представляющие собой системы автоматического регулирования, а также для производственного контроля динамических свойств источников,питания (ИП) соизмеримой мощности с потребителями и самих потребителей.
Динамические свойства элементов электропитания могут быть оха.рактеризованы импедансом ИП, Z,(р) и адмиттансами потребителей У„(р).
Указанные функции могут быть определены экспериментально в .виде иммитансных частотных характеристик Zl(тоз) и YÄ(je) (термин «иммитанс» обобщает термины «импеданс» и «адмиттанс»).
Известно устройство для измерения иммитансных частотных характеристик (ИЧХ), содержащее управляемую нагрузку, генератор низкой частоты (ГНЧ) и схему регистрации колебаний тока и напряжения,с иопользоваиием электронного или шлейфового осциллографа.
Недостатком такого устройства является невысокая точность и значительная трудоемкость измерительного процесса, особенно в случае нелинейности объекта измерения.
Предлагаемое устройство кроме управляемОЙ нагрузки, подкл10ченн011 через изв1ерительныи шуHT,ïàðàëëåëüío исто шику пита1о ния и потребителю, генератора низкой частоты, соединенного с управляемой нагрузкой, и и компенсационного измерительного блока, содержит два масштабных блока, два фильтрующих блока, переклгочатель> подвижныЙ
15 контакт которого связан с общей шиной, первый неподвижной контакт подключен к общим зажимам IU) нта и источника питания, а второй — к общим зажимам шунта II потребителя. Причем каждый из двух входов ком2О иенсационного измерительного блока через масштабный и фильтрующий блоки подсоединен к соответспвующему зажиму управляемой нагрузки.
Устройство, кроме этого, содержит блок пропорционального изменения коэффициента передачи масштабных блоков, выходы которого соединены с управляющими входами масштабных блоков.
Это повышает точность и уменьшает трудоем ко сть из м ер ен ия.
332 442
Функциональная схема устройства представлена па чертеже, где обозначено: 1 — исследуемьпI И11; 2 — исследуемый потребитель; 8 — у правляемая нагрузка; 4 — генератор низкой частоты; 5 — шунты в цепях источника и потребителя; б — переключатель; 7 —,фильтрующие блоки; 8 — масштабпые блоки; 9 — блок пропорционального изменения коэффициентов передачи масштабных блоков 8; 10 — компенсационный из- 1о мерительный блок, который содержит блок компенсации амплитуды 11; фазовращатель
12; блок сравнения И; избирательную систему 14 и индикатор 15.
Сигнал от генератора 4 .подается на управляемую нагрузку 3, изменение проводимости которой по гармоническому закону вызывает соответствующие изменения токов и иапря «ений в системе электропитания.
Измеряемые величины — напряжение и ток, определяемый |падением напряжения па одном из шунтов. 5, подаются на фильтрующий блок 7, где происходит отделение постоянных составЛяйщих и высокочастотных помех, на масйлабиьЖ Ълок 8, где изменяется ам,плитуйа сигналов до уровня, удобного для измерения и, затем, на блок 10.
В зависимости от положения переключателя 6 измеряются либо импеданс источника питания 1 (левое положение), либо адмиттанс потребителя 2 (правое положение). В ком пенсационном измерительном блоке осуществляется уравнение измеряемых сигналов по амплитуде (блоком 11) и по фазе (фазовращателем 12), что фиксируется индикатором 15 по минимуму разностного сигнала, получаемого на выходе блока сравнения и прошедшего через избирательную систему, Блок компенсации амплитуд 11 и фазовра- 4р щатель 12 могут переключаться из одного канала блока 10 в другой, что удваивает диапазон измерения модуля (в децибеллах) и фазы (в градусах). Поэтому на чертеже они,показаны включенными в оба измерительных канала.
В качестве управляемой нагрузки может быть использован, например, эмиттерный повторитель с мощным выходным каскадом. Тип и число триодов выходного каскада определяются мощностью исследуемого ИМ и требуемыми амплитудами колебаний токов и напряжеII H H.
Предлагаемое устройство может быть использо вано и для измерения частотных характеристик элементов систем автоматического управления. Измерение может производиться прп работе элемента в реальных условиях эксплуатации.
Предмет изобретения
1. Устройство для измерения иммитапсных частотных хара«геристи«источников питания и потребителей, содержащее у правляемую нагрузку, подключенную через измерительные шунты параллельно источнику питания и потребителю, генератор низкой частоты, соединенный с управляемой нагрузкой, и компенсационный измерительный блок, отличающееся тем, что, .с целью повышения точности и уменьшения трудоемкости измерения, оно содержит д ва масштабных блока, два фильтрующих блока и переключатель, подвижный контакт к оторого связан с общей шиной, первый неподвижный контакт подключен к общим зажимам шунта и источ ника питания, а второй — к общим зажимам шунта и потребителя, причем входы компенсационного измерительного блока через соответствующие масштабный и фильтрующий блоки подсоединены к соотвевствующим зажимам управляемой нагрузки.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения настройки, оно содержит блок пропорционального изменения коэффициента передачи масштабных блоков, выходы которого соединены с управляющими входами масштабных блоков.
Составитель Э. Маркова
Редактор Л. Утехина Техред Е. Борисова Корректоры: А. Васильева и T. Бабакина
Заказ 1016/б Изд. № 353 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
ТипограФия, пр, Сапунова, 2
