Устройство для измерения фазовогосдвига между гармоникой несинусоидаль-ного сигнала и синусоидальным сигналомодинаковой c ней частоты
Союз Советских
Социалистических
Рес у
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
5 О1 Q 25/06
Гепударстеенный иемнтет
СССР па делам нзейретений н еткрытий (23) Приоритет
Опубликовано, 30. 05. 81, Бюллетень Пйт 20 (53) Уд К 621. 317. . 373 (088. 8) Дата опубликования описания 02.06. 81 (72) Автор изобретения
Ю. А. Браммер
1 и
Всесоюзный заочный политехнический институ
1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА
МЕЖДУ ГАРМОНИКОЙ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА
И СИНУСОИДАЛЬНЫМ СИГНАЛОМ ОДИНАКОВОЙ С НЕЙ
ЧАСТО,ТЫ
Изобретение относится к электро— измерительной технике и может быть использовано при исследовании нелинейных электрических цепей.
Известно устройство для измерения
5 фазового сдвига между гармониками одинаковой частоты, несинуссидальных напряжений, содержащее источник опорного синусоидального напряжения, два исследуемых источника несинусоидального напряжения, логометр и широкопол;осный градуируемый фазовращатель. В известном устройстве осуществляется поочередное сравнение по фазе гармоник одинаковой частоты несинусоидальных напряжений с опорным синусоидальным напряжением, при этом по разности отсчетов по шкале фазовращателя определяют искомый фазовый сдвиг 31) ..
Недостатком известного устройства является относительно низкая точность измерения, обусловленная наличием.ши- . рокополосного градуированного фаэовращателя.
Наиболее близким к предлагаемому является устроиство для измерения фазового сдвига, содержащее электродинамический измерительный механизм, состоящий из неподвижной катушки, подключенной к клеммам первого входа и двух подвижных катушек, жестко свя- занных между собой под углом 90 ° Одна из подвижных катушек включена последовательно с резистором, а вторая— последовательно с катушкой индуктивности. "Свободные концы подвижных катушек подключены к одной клемме, а резистора и катушки индуктивности - к другой клемме второго входа 1.2).
Однако сопротивление катушки индуктивнооти изменяется при изменении частоты синусоидального сигнапа в случае измерения фазового сдвига исследуемых сигналов в .широком диапазоне частот, вследствие чего в устройстве наблюдается зависимость показаний фазы от частоты, что снижает точность измерения.
834599
Цель изобретения — повышение точности измерения в широком диапазоне частот.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее электродинамический измерительный механизм, состоящий из неподвижной катушки, подключенной к клемм м первого входа и двух подвижных катушек, жестко связанных между собой под углом 90О, вве- 10 ден фазорасщепитель, выходы которого через регуляторы тока и измерители тока соединены с соответствующими подвижными катушками, а вход подключен к клеммам второго входа. 15
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство содержит электродинамический измерительный механизм 1, состоящий из неподвижной катушки 2 2о и подвижных катушек 3 и 4, переключатель 5, измерители тока, например, амперметры 6 и 7, регуляторы тока 8 и 9, выполненные, например, в виде регулируемых резисторов, буферные кас-25 кады 10 и 11, фазорасщепитель 12.
На вход фазорасщепителя 12 подается синусоидальный сигнал с частотой, равной частоте сравниваемых по фазе гармоник несинусоидальных напряжений. 30
С выходов фазорасщепителя 12 сдвинутые во фазе на 90 синусоидальные нао пряжения через буферные каскады 10 и 11, регуляторы тока 8.и 9 и амперметры 6 и -7 подаются на взаимно пер- 35 пендикулярные подвижные катушки 3 и
4, неподвижная катушка 2 измерительного механизма 1 через переключатель 5 поочередно подключается к источникам несинусоидальных сигналов. 40
По амперметрам 6 и 7 с помощью регуляторов тока 8 и. 9 устанавливают равными синусоидальные квадратурные токи в подвижных обмотках 3 и 4 измерительного механизма 1 (1 - = l = l ).
1 2. С
Один из несинусоидальных сигналов подают через переключатель 5 на неподвижную катушку 2.
При протекании токов 1 и 1 через 50 подвижные катушки 3 и 4 создаются магнитные поля, взаимодействующие с магнитными полем катушки 2, и враща-, ющие моменты, под действием которых стрелка электродинамического измери- 55 тельного механизма 1 устанавливается по шкале в положение, соответствующее равенству моментов
1н lccosg sing и Ы п4 cos (1 1 Н с 1 откуда Ч =о где * — угол между осью неподвижной обмотки и перпендикуляром к плоскости одной из подвижных обмоток.
Регистрируют фазовый сдвиг 1 между синусоидальным сигналом и гармоникой той же частоты в несинусоидальном сигнале. Посредством переключателя 5 на неподвижную катушку 2 подают второй несинусоидальный сигнал, стрелка измерительного механизма устанавливается на шкале в положение с 1,.соответствующее равенству моментов н l ccosVs и О Н I s1пЧ2соз d 2 откуда 4 = aL<, где с — угол между осью неподвижной обмотки и перпендикуляром к плоскости одной из подвижных обмоток.
Регистрируют фазовый сдвиг между синусоидальным сигналом и гармоникой той же частоты в несинусоидальном сигнале., Искомый фазовый сдвиг определяют как разность
Ч = М, — М = aL„— Ä. .
Формула изобретения
Устройство для измерения фазового сдвига между гармоникой несинусоидального сигнала и синусоидальным сигналом одинаковой с ней частоты, содержащее электродинамический измерительный механизм, состоящий из неподвижной катушки, подключенной к клеммам первого входа и двух подвижных катушек, жестко связанных между собой под углом 90, отличающее—
0 с я тем, что, с целью повышения точности измерения в широком диапазоне частот, в устройство введен фазорасщепитель, выходы которого через регуляторы тока и измерители тока соединены с соответствующими подвижными катушками, а вход подключен к клеммам второго входа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l. Авторское свидетельство СССР
Р 155866, кл. Й 01 Р 25/00, 1962 °
2. Электроизмерительная техника.
Под ред. В.О. Арутюнова, Л.-N., "Энергетическая литература", 1939, с. 200-203.
834599
Составитель Б. Дарчинянц
Редактор К. Лембак .Техред E.Гав илешко Корректор Л. Иван
Заказ 4098/7) Тираж 732 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4
