SU107889A1

SU107889A1 - Vibration frequency meter

Info

Publication number: SU107889A1
Application number: SU560099A
Authority: SU
Inventors: И.Ш. Либин
Original assignee: И.Ш. Либин
Priority date: 1956-10-31
Filing date: 1956-10-31
Publication date: 1956-11-30

Description

Освещение вибрационного частотомера световыми вспышками, частота повторени которых совпадает с частотой измер емых электрических колебаний, позвол ет путем стробоскопического наблюдени фазы колебаний зычка вибратора повысить точность измерени частоты электрических колебаний. Наблюдаемое в услови х прерывистого освещени отклонение зычка вибратора от нейтрального положени служит при этом в области резонанса мерой измерени частоты электрических колебаний . Дл работы такого частотомера чрезвычайно существенно, чтобы момент возникновени световых вспыщек точно совпадал с максимальным значением протекающего через обмотку частотомера переменного тока, так как в противном случае соответствие наблюдаемой фазы колебаний зычка вибратора и частоты электрических колебаний перестает быть однозначным.Illumination of the vibration frequency meter with light flashes, the repetition frequency of which coincides with the frequency of the measured electrical oscillations, makes it possible to increase the accuracy of measuring the frequency of the electrical oscillations by stroboscopically observing the oscillation phase. The discontinuity of the vibrator tongue, observed under intermittent illumination conditions, in this case serves in the resonance region as a measure of the frequency of electrical oscillations. For such a frequency meter to work, it is extremely important that the moment of occurrence of the light flashes exactly coincides with the maximum value of the alternating current frequency flowing through the winding, because otherwise the matching of the observed oscillation phase to the vibrator's tab and the frequency of electrical oscillations ceases to be one-to-one.

Примен емое обычно освещение частотомера неоновой лампой тлеющего разр да, включенной параллельно добавочному сопротивлению частотомера , т. е. последовательно с обмоткой вибратора, удовлетвор ет указанному требованию лищь приблизительно. Существенными недостатками такого частотомера вл ютс также необходимость колебаний больщой амплитуды и мощности дл его возбуждени и зависимость его показаний от амплитуды и формы измер емых колебаний и потенциала зажигани неоновой лампы. К тому же длительность свечени неоновой лампы при горении на синусоидальном напр жении, вследствие значительного различи ее потенциалов зажигани и гащени весьма велика и не позвол ет поэтому точно определить фазу колебаний зычка вибратора . Освещенностьу, создаваема такой лампой, столь мала, что затрудн ет работу с приборомДл устранени указанных недостатков предлагаетс включить последовательно соединенные импульсный источник света и обмотку электромагнитного вибратора в разр дный контур конденсатора, разр жающегос через них с частотой измер емых колебаний. При таком включе№ 107889The commonly used illumination of the frequency meter by a glowing neon lamp, connected in parallel with the frequency resistance incremental resistance, i.e., in series with the vibrator winding, satisfies this requirement only approximately. Significant disadvantages of such a frequency meter are also the need for large amplitude and power oscillations for its excitation and the dependence of its readings on the amplitude and shape of the measured oscillations and the ignition potential of the neon lamp. In addition, the duration of the glow of a neon lamp when burning at a sinusoidal voltage, due to the significant difference in its ignition and fouling potentials, is very long and therefore does not allow to accurately determine the phase of oscillation of the vibrator flap. The illumination created by such a lamp is so small that it makes it difficult to work with the device. To eliminate these drawbacks, it is proposed to connect a series-connected pulsed light source and an electromagnetic vibrator winding into the discharge circuit of a capacitor discharged through them with a frequency of measured oscillations. With this, including # 107889

НИИ измер емые колебани превращаютс в мощные импульсы тока, длительность которых на несколько пор дков меньше периода измер емых колебаний; поэтому они создают вспыщку света и силу, вызывающ ю колебани зычка вибратора, одновременно, без какого-либо сдвига по фазеНа фиг. 1 и 2 показаны два варианта принципиальной схемы предлагаемого частотомера. Конденсатор С (фиг. 1) зар жаетс от источника посто нного напр жени через зар дное сопротивление К до напр жени , .достаточного дл срабатывани импульсного источника света лампы Л при подаче на его зажигающий электрод управл ющего сигнала. В качестве управл ющего сигнала используютс измер емые кoJJeбaни , подаваемые либо непосредственно на зажигающий электрод, либо, если мощность или амплитуда этих колебаний малы, поступающие на него после усилени . В момент прихода управл ющих сигналов конденсатор С разр жаетс через обмотку вибраторов В и лампу Л, вследствие чего одновременно возникают кратковременна светова вспышка и сила, действуща на зычок вибратора. Так как врем разр да конденсатора на несколько пор дков меньще периода собственных колебаний зычка Я вибратора, то дополнительный сдвиг фаз между световой вспышкой и силой, вынуждающей колебани зычка вибратора, практически отсутствует . Очевидно, что показани такого частотомера, .-отсчитываемые по положению кажущегос неподвижным зычка вибратора на шкале Ш, наблюдаемого в свете лампы Л, не завис т ни от потенциала зажигани импульсной лампы, ни от формы и амплитуды измер емых колебаний-Высока освещенность щкалы прибора и точность отсчета легко обеспепиваютс вследствие большой интенсивности современных импульсных источников света и малой длительности их световой вспышки. Дл удобства пользовани прибором кажущийс неподви-жныйг зььчок вибратора может наблюдатьс с помощью несложной оптической системы.Scientific research institutes the measured oscillations turn into powerful current pulses, the duration of which is several orders of magnitude shorter than the period of the measured oscillations; therefore, they create a flash of light and the force that causes the vibrator to oscillate, simultaneously, without any phase shift. 1 and 2 two variants of the circuit diagram of the proposed frequency meter are shown. Capacitor C (Fig. 1) is charged from a constant voltage source through a charge resistance K up to a voltage sufficient to trigger a pulsed light source of lamp L when a control signal is applied to its igniting electrode. The measured signals are used as a control signal, supplied either directly to the ignition electrode or, if the power or amplitude of these oscillations are small, arriving at it after amplification. At the moment of arrival of the control signals, the capacitor C is discharged through the winding of the vibrators B and the lamp L, as a result of which a short-term light flash and a force acting on the vibrator flap occur simultaneously. Since the discharge time of a capacitor is several orders of magnitude shorter than the period of natural oscillations of the vibrator's tongue I, there is practically no additional phase shift between the light flash and the force that causes the oscillations of the vibrator's tongue. Obviously, the readings of such a frequency meter, measured by the position of a seemingly stationary vibrator tongue on the W scale observed in lamp light L, do not depend on the ignition potential of the impulse lamp, nor on the shape and amplitude of the measured oscillations. The accuracy of the readings is easily deduced by the high intensity of modern pulsed light sources and the short duration of their flash of light. For ease of use, the apparent immobile vibrator can be observed with an uncomplicated optical system.

Дл расширени диапазона измерений прибора электромагнит вибратора может возбуждать несколько зычков, собственна частота колорых различна.To extend the measurement range of the instrument, the electromagnet of the vibrator can excite several tabs, the natural frequency of the color is different.

Чтобы устранить зависимость показаний прибора от напр жени вспомогательного источника питани , зар жающего конденсатор С, сердечник вибратора рассчитываетс на работу в режиме насыщени . Таким образом, сила, сообщающа колебани зычку вибратора, оказываетс практически не завис щей от напр жени на конденсаторе С, и отпадает необходимость в стабилизации напр жени вспомогательного источника питани .In order to eliminate the dependence of the instrument readings on the voltage of the auxiliary power source charging capacitor C, the vibrator core is calculated to operate in the saturation mode. Thus, the force connected to the vibrator tongue oscillations is practically independent of the voltage on the capacitor C, and there is no need to stabilize the voltage of the auxiliary power source.

Дл измерени частоты промышленных сетей может быть использована схема, не требующа вспомогательного источника питани (фиг. 2). Зажимы прибора подключаютс к измер емой сети переменного тока напр жением 127-220 е- В положительный полупериод конденсатор С зар жаетс через сопротивление R и выпр митель Д (например германиевый диод). В следующий полупериод, когда выпр митель не пропускает тока, все напр жение ложитс .на промежуток сетка-катод импульсной лампы Л, в качестве которой удобно использовать двухсеточный ионный прибор типа «строботрон. При этом через лампу и обмотку электромагнитного вибратора В мгновенно разр жаетс конденсатор С. В момент конденсатора лампа Л создает кратковременную вспышку света, и одновременно по вл етс сила, действующа на зычок Я вибратора.A circuit that does not require an auxiliary power source (Fig. 2) can be used to measure the frequency of industrial networks. The terminals of the device are connected to the measured AC mains with a voltage of 127-220 e-B. A positive half-period capacitor C is charged through a resistance R and a rectifier D (for example, a germanium diode). In the next half-period, when the rectifier does not pass a current, the entire voltage lies on the grid-cathode gap of the pulsed lamp L, for which it is convenient to use a two-grid ionic device of the "strobotron" type. At the same time, a capacitor C is instantaneously discharged through the lamp and the winding of the electromagnetic vibrator B. At the moment of the capacitor, the lamp L creates a short flash of light, and at the same time the force acting on the tongue I of the vibrator appears.

Этот процесс периодически повтор етс с частотой измер емой сети,, отсчитываемой по положению кажущегос неподвижным зычка Я на -шкале Ш.This process is periodically repeated with the frequency of the network being measured, that is, measured by the position of the seemingly stationary tongue I on the Sh scale.

Вибрационный частотомер с электромагнитным вибратором, колеблющийс зычок которого освещаетс импульсным источником света, включенным последовательно с обмоткой указанного вибратора, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , обмотка вибратора и источник света включены в разр дный контур конденсатора, разр жающегос через них с частотой измер емых колебаний.A vibrating frequency meter with an electromagnetic vibrator, the oscillating tongue of which is illuminated by a pulsed light source connected in series with the winding of said vibrator, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the vibrator winding and the light source are discharged into the discharge circuit of the capacitor discharging through them with a frequency measured vibrations.

Предмет изобретени Subject invention