PL63489B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 63489 KI. 21 e, 19/00 MKP Cr 01 r, 19/00 Opublikowano: 20.XI.1971 Twórca wynalazku: Jan Raubiszko Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów (Oddzial we Wroclawiu), Wroclaw (Polska) Woltomierz selektywny z przemiana czestotliwosci Przedmiotem wynalazku jest woltomierz selek¬ tywny z przemiana czestotliwosci przeznaczony do pomiaru napiec zmiennych, a szczególnie do po¬ miaru charakterystyk czestotliwosciowych ukla¬ dów czynnych i biernych.Znane i stosowane woltomierze selektywne z przemiana czestotliwosci posiadaja wejsciowy dzielnik napiec, selektywny wzmacniacz wyso¬ kiej czestotliwosci, stopien przemiany czestotli¬ wosci, wzmacniacz czestotliwosci posredniej, de¬ tektor i wskaznik.Eksploatacja takiego woltomierza wymaga okre¬ sowej kalibracji jego wskazan, do czego uzywa sie zewnetrznego zródla napiecia zmiennego o znanej wartosci w funkcji czestotliwosci. Niektóre wyko¬ nania woltomierzy selektywnych posiadaja zródlo wzorcowego napiecia wbudowane do woltomierza, ale stanowiace elektrycznie odrebny samodzielny blok.Do najpowszechniej wystepujacych pomiarów jakie wykonuje sie przy pomocy woltomierzy se¬ lektywnych nalezy zaliczyc pomiary charakterys¬ tyk czestotliwosciowych ukladów czynnych i bier¬ nych. Pomiary te wymagaja przykladania na wejs¬ cie mierzonego ukladu napiec zmiennych o zna¬ nej amplitudzie i czestotliwosci, podczas gdy na¬ piecie wyjsciowe ukladu jest mierzone woltomie¬ rzem selektywnym. Z tego powodu stanowisko po¬ miarowe sklada sie co najmniej z dwóch przy- 15 20 25 30 rzadów, a mianowicie woltomierza selektywnego i generatora sygnalowego lub impulsowego.Stanowi to niedogodnosc wynikajaca ze stoso¬ wania dwóch przyrzadów, a w przypadku stoso¬ wania generatora sinusoidalnego jako zródla na¬ piecia podawanego na uklad mierzony pociaga dodatkowo koniecznosc dostrajania obu przyrzadów do tej samej czestotliwosci.Czesciowym ominieciem tych niedogodnosci jest zastosowanie generatorów widma czestotliwosci jako zródla napiecia. Dzieki temu przy stosowa¬ niu woltomierza selektywnego odpada koniecznosc dostrajania czestotliwosci zródla i woltomierza.Jednakze z pomoca takiego zestawu niemozliwe bylo badanie wiekszosci ukladów czynnych bez ograniczenia szerokosci pasma generatora widma, poniewaz stosowane przebiegi impulsowe posia¬ daja w tym przypadku znaczna amplitude cal¬ kowitego sygnalu generatora co wiedzie z kolei do przesterowania badanego ukladu.Celem wynalazku jest umozliwienie wykorzy¬ stania podzespolów woltomierza selektywnego do pomiaru napiec i jednoczesnego dostarczania na¬ piecia o znanej amplitudzie i czestotliwosci. dla pomiarów charakterystyk czestotliwosciowych ukla¬ dów czynnych i biernych oraz dla dostarczania napiecia wzorcowego do kalibrowania wskazan tegoz woltomierza.Zadaniem wynalazku jest skonstruowanie ukla¬ du elektrycznego realizujacego postawiony cel. «3 48963 489 Cel ten zostal osiagniety przez konstrukcje se¬ lektywnego woltomierza z przemiana czestotliwos¬ ci zawierajacego wejsciowy dzielnik napiecia, se¬ lektywny wzmacniacz wysokiej czestotliwosci, sto¬ pien przemiany czestotliwosci z generatorem, wzmacniacz posredniej czestotliwosci, detektor i wskaznik, przy czym woltomierz ten jest zaopa¬ trzony w dodatkowy dzielnik napiecia, dodatkowTy generator napiecia o czestotliwosci stalej i sto¬ pien przemiany czestotliwosci.Wyjscie dodatkowego stopnia przemiany czesto¬ tliwosci jest polaczone z dodatkowym dzielnikiem napiecia, zas jego wejscie z generatorem stopnia przemiany toru pomiarowego oraz dodatkowym generatorem napiecia o czestotliwosci, równej cze¬ stotliwosci -posredniej toru pomiarowego, lub z wyjsciem wzmacniacza czestotliwosci posredniej toru pomiarowego, zaleznie od tego, czy na wyjs¬ ciu dodatkowego dzielnika napiecia otrzymuje sie napiecie do pomiarów ukladów czynnych i bier¬ nych, czy tez napiecie kalibracyjne do sprawdza¬ nia poprawnosci wskazan woltomierza lub ko¬ rekty tych wskazan.Rozwiazanie selektywnego woltomierza z prze¬ miana czestotliwosci, bedace przedmiotem wynalaz¬ ku dzieki dodaniu dodatkowego stopnia przemia¬ ny, dodatkowego generatora napiecia o stalej cze¬ stotliwosci oraz dodatkowego dzielnika napiec i odpowiedniemu polaczeniu tych ukladów ze zna¬ nymi podzespolami woltomierzy selektywnych z przemiana czestotliwosci, umozliwia wyelimino¬ wanie generatorów sygnalowych, impulsowych lub generatorów widma czestotliwosci do podstawo¬ wych pomiarów wykonywanych woltomierzami selektywnymi, pozwala ponadto na uzyskiwanie napiec kalibracyjnych do sprawdzania popraw¬ nosci wskazan woltomierza lub korekty tych wska¬ zan, co w efekcie upraszcza i ulatwia technike pomiarów ukladów czynnych i biernych, oraz zwieksza uzytecznosc woltomierzy selektywnych i zaspokaja okreslone potrzeby przyrzadowe w tech¬ nice pomiarowej przy nieporównywalnie mniej¬ szym zuzyciu elementów, podzespolów i praco¬ chlonnosci.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na przykladzie wykonania na rysunku, który przed¬ stawia schemat blokowy woltomierza selektywne¬ go z przemiana czestotliwosci.Wejscie 1 stanowi poczatek toru pomiarowego, który jest utworzony z wejsciowego dzielnika 2 napiecia polaczonego z wejsciem selektywnego wzmacniacza 3 wysokiej czestotliwosci, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem stopnia prze¬ miany czestotliwosci 4, zas wyjscie tego stopnia jest polaczone z wejsciem wzmacniacza posredniej czestotliwosci 5, którego wyjscie jest polaczone z detektorem 6 sterujacym wskaznik 7. Stopien przemiany czestotliwosci 4 jest jednoczesnie po¬ laczony z generatorem 8 nalezacym do ukladu przemiany czestotliwosci.Generator 8 stopnia przemiany czestotliwosci to¬ ru pomiarowego jest jednoczesnie polaczony z do¬ datkowym stopniem przemiany czestotliwosci 0, którego wyjscie jest polaczone z dodatkowym dzielnikiem 10 napiecia. Wejscie dodatkowego stopnia przemiany czestotliwosci 9 jest polaczone 25 z wyjsciem dodatkowego generatora 11 napiecia o czestotliwosci równej czestotliwosci posredniej, wzmacniacza posredniej czestotliwosci 5 toru po¬ miarowego. 5 Wówczas na wyjsciu 12 dodatkowego dzielnika 10 napiecia otrzymujemy napiecie o czestotliwosci pomiarowej woltomierza selektywnego, przeznaczo¬ ne do zasilania wejscia mierzonych ukladów 14.Przy polaczeniu przelacznikiem 13 wejscia do- io datkowego stopnia przemiany czestotliwosci 9 z wyjsciem wzmacniacza czestotliwosci posredniej 5 toru pomiarowego, a jednoczesnym odlaczeniu do¬ datkowego generatora 11, otrzymujemy na wyjs¬ ciu 12 dodatkowego dzielnika 10 napiecia, na- 15 piecie kalibracyjne, które jest bezposred¬ nio podawane na wejscie 1 ukladu pomiarowego.Dzialanie woltomierza selektywnego wedlug wy¬ nalazku jest opisane nizej. Sygnal doprowadzony do wejscia 1 o czestotliwosci fl5 po przejsciu przez 20 dzielnik 2 napiecia, zostaje wzmocniony w selek¬ tywnym wzmacniaczu 3, a nastepnie ulega prze¬ mianie czestotliwosci w stopniu przemiany cze- - stotliwosci 4, do którego doprowadzone jest na¬ piecie heterodyny z generatora 8 o czestotliwos¬ ci f8.Na wyjsciu stopnia przemiany czestotliwosci 4 uzyskuje sie napiecie o czestotliwosci równej róz¬ nicy czestotliwosci f± i f8, zwanej czestotliwoscia posrednia f5. Napiecie o tej czestotliwosci jest wzmacniane w wielostopniowym selektywnym wzmacniaczu posredniej czestotliwosci 5, a na¬ stepnie ulega detekcji w detektorze 6, z wyjscia którego skladowa stala napiecia steruje wskaz¬ nik 7, wyskalowany w jednostkach napiecia lub decybelach.Jesli wstepnie zostanie ustalone wzmocnienie ukladu, polegajace na tym, ze napiecie wyjsciowe wzmacniacza posredniej czestotliwosci 5 doprowa¬ dza sie do obwodu dodatniego sprzezenia zwrot¬ nego zawierajacego dodatkowy stopien przemiany czestotliwosci 9 pracujacy w warunkach nielinio¬ wych, a z jego wyjscia poprzez dodatkowy dziel¬ nik 10 napiecia podaje sie na wejscie 1 toru po¬ miarowego, to omówionym woltomierzem dokonu¬ je sie pomiarów napiec.Uklad doprowadza sie do stanu wzbudzenia przy spelnieniu zaleznosci B • Ku 1 przy czym, B oznacza wspólczynnik sprzezenia zwrotnego ustalony parametrami przejsciowymi obwodów dodatkowego stopnia przemiany czesto¬ tliwosci 9, dodatkowego dzielnika 10 napiecia i wejsciowego dzielnika 2 napiecia, a Ku oznacza wzmocnienie w mierniku, liczac od wejscia do- ostatniego stopnia posredniej czestotliwosci.W stanie ustalonym, uwzgledniajac nieliniowosc sprzezenia zwrotnego, podana zaleznosc sprowadza sie do postaci B • Ku = 1 Stad, jesli znana jest wartosc wspólczynnika sprzezenia zwrotnego B — wyznacza sie wi?lkosc wzmocnienia Ku, odpowiedzialna za dokladnosc 65 wskazan miernika napiecia. 30 35 40 45 55 6063 489 Polaczenie przelacznikiem 13 dodatkowego ge¬ neratora 11 z wejsciem dodatkowego stopnia prze¬ miany czestotliwosci 9 powoduje, ze na wyjsciu 12 wystepuje miedzy innymi pozadana skladowa har¬ moniczna o czestotliwosci pomiarowej miernika.Amplitude tego napiecia na wyjsciu 12 mozna regulowac dodatkowym dzielnikiem 10 napiecia.Dla usuniecia ewentualnych niepozadanych sygna¬ lów na wyjsciu 12, nalezy zastosowac dodatkowy stopien przemiany czestotliwosci 9 w ukladzie sy¬ metrycznym lub wprowadzic odpowiednie obwody filtrujace.Dzieki wspólbieznosci czestotliwosci napiecia na wyjsciu 12 i wejsciu 1, miedzy wyjscie 12 a wejs¬ cie 1 mozna wlaczyc badany uklad 14. Wówczas charakterystyke czestotliwosciowa, wzmocnienie lub tlumienie badanego ukladu, okresla sie w lat¬ wy sposób zmieniajac jedynie czestotliwosc po¬ miarowa to znaczy cechujac tylko woltomierze selektywne.Dla umozliwienia badan ukladu w róznych wa¬ runkach obciazenia, woltomierz selektywny nale¬ zy wyposazyc w sonde wtórnikowa, pozwalajaca na badanie ukladu w stanie nieobciazonym. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Woltomierz selektywny z 'przemiana czestotliwos¬ ci posiadajacy tor pomiarowy utworzony z wej- 5 sciowego dzielnika napiecia, selektywnego wzmac¬ niacza wysokiej czestotliwosci, stopnia przemiany czestotliwosci z generatorem, wzmacniacza po¬ sredniej czestotliwosci i detektora sterujacego wskaznik, znamienny tym, ze posiada dodatkowy io stopien przemiany czestotliwosci (9), dodatkowy generator i(ll) napiecia o czestotliwosci równej czestotliwosci posredmiej toru pomiarowego oraz dodatkowy dzielnik (10) napiecia, przy czym wyjs¬ cie dodatkowego stopnia przemiany czestotliwosci 15 (9) jest polaczone z dodatkowym dzielnikiem (10) napiecia, zas wejscie dodatkowego stopnia prze¬ miany jest polaczone stale z generatorem (8) stop¬ nia przemiany toru pomiarowego oraz poprzez przelacznik (13) z wyjsciem wzmacniacza posred¬ niej czestotliwosci (5) toru pomiarowego lub z do¬ datkowym generatorem (11) zaleznie od tego, czy na wyjsciu (12) dodatkowego dzielnika (10) ma sie pojawic napiecie kalibrujace tor pomiarowy woltomierza, czy tez napiecie pomiarowe o cze¬ stotliwosci pomiaru do zasilania mierzonych ukla¬ dów czynnych lub biernych. 20 25 14 i H 2 H 3 P 10 Mr l | 8 h -) 5 | -| 9 [ 6 H 7 PL PL