SU119611A1

SU119611A1 - Photocompensation Amplifier

Info

Publication number: SU119611A1
Application number: SU607358A
Authority: SU
Inventors: Е.Н. Беликов
Original assignee: Е.Н. Беликов
Priority date: 1958-09-08
Filing date: 1958-09-08
Publication date: 1958-11-30

Description

Основным недостатком известных фотокомпенсационных усилителей , в которых усиление производитс на посто нном токе, вл етс понижение (нрн уменьшении предела измерени ) коэффициента усилени усилител как разомкнутой системы автоматического регулировани и, как следствие, уменьшение быстродействи и увеличение дрейфа нул прибора. Дл того, чтобы сохранить быстродействие наибольшим и дрейф наименьшим и неизменным цри измерени х и регистраци х на любом требуемом пределе измерени , необходимо при переключении пределов измерени соответственно измен ть коэффициент усилени фотокомпенсатора как разомкнутой системы, оставл наибольшим значение коэффициента усилени разомкнутой системы, допустимое с точки зрени устойчивости фотокомпенсатора.The main disadvantage of the known photo-compensating amplifiers, in which amplification is carried out on direct current, is a decrease (lnr decrease in the measurement limit) of the gain of the amplifier as an open-loop automatic control system and, as a result, a decrease in speed and an increase in the device zero drift. In order to maintain the highest performance and the drift of the smallest and unchanged measurements and registrations at any desired measurement limit, it is necessary when changing the measurement limits accordingly to change the gain of the photocompensator as an open-loop system, leaving the greatest gain value of the open-loop system valid from the point in terms of the stability of the photo compensator.

С целью решени этой задачи, в предлагаемом фотокомпенсационном усилителе, содержащем, аналогично известным, компенсационную схему с зеркальным гальванометром и показывающий или регистрирующий прибор, усиление выполнено на переменном токе. Дл этого в нем применены: мостова схема с одним или двум дифференциальными фотосопротивлени ми, каскадный усилитель дл усилени разбаланса мостовой схемы с делителем напр жени , переключаемым дл изменени коэффициента усилени одновременно с переключением пределов измерени прибора, и фазочувствительный выпр митель дл измерени сигналов обеих пол рностей.In order to solve this problem, in the proposed photo-compensation amplifier containing, similarly to the well-known, a compensation circuit with a mirror galvanometer and showing or recording device, the amplification is performed on alternating current. For this purpose, it uses: a bridge circuit with one or two differential photoresistances, a cascade amplifier for amplifying the imbalance of a bridge circuit with a voltage divider switched for changing the gain factor simultaneously with the switching of the measuring limits of the device, and a phase-sensitive rectifier for measuring signals of both polarities .

На чертеже показана принципиальна электрическа схема предлагаемого фотокомпенсационного усилител , состо щего из мостовой схемы AJ каскадного усилител Б переменного найр жени , фазочувствительной выпр мительной, схемы В, цепи Г компенсации измер емого напр жени и показывающего или самопишущего прибора Д.The drawing shows a circuit diagram of the proposed photocompensation amplifier consisting of a bridge circuit AJ of a cascade amplifier B of alternating nay, a phase-sensitive rectifying circuit C, a circuit G of compensation of the measured voltage and indicating or self-recording device D.

Мостова схема А питаетс от источника переменного тока и составлена из двух фотосопротивлений 1,2 и посто нных сопротивлений 3,4.The bridge circuit A is powered by an alternating current source and is composed of two photoresistances of 1.2 and constant resistances of 3.4.

№ 119611- 2 -No. 119611-2 -

Каскадный усилитель Б переменного напр жени имеет в цепи каскада мощности делитель напр жени 5, щетка которого жестко св зана с руко ткой 6 переключател пределов измерени прибора (цифрами /, //, /// и IV показаны соответствующие положени щеток переключател ) . На вход усилител Б подаетс напр жение разбаланса мостовой схемы, вызываемого перемещением по фотосопротивлени м светового луча от зеркального гальванометра 7. С выхода усилител Б напр жение подаетс на фазочувствительную выпр мительную схему В и с нее - в цепь Г копменсации измер емого на-пр жени . Последн содержит управл ющий зеркальный гальванометр 7 с осветителем и оптической системой, компенсационные сопротивлени и переключатель пределов измерени 8, щетка которого жестко св зана с руко ткой 5.The cascade amplifier B of an alternating voltage has a voltage divider 5 in the power stage circuit, the brush of which is rigidly connected to the knob 6 of the instrument's measurement limit switch (the digits of /, //, /// and IV show the corresponding switch positions of the brushes). The input of amplifier B is applied to the voltage of the unbalance of the bridge circuit caused by moving the photoresistance of the light beam from the mirror galvanometer 7. From the output of amplifier B, the voltage is applied to the phase-sensitive rectifier circuit B and from it to the G circuit of the measuring voltage measured . The latter includes a control mirror galvanometer 7 with an illuminator and an optical system, compensation resistances and a switch of measurement limits 8, the brush of which is rigidly connected to the handle 5.

При подаче измер емого напр жени О . на вход фотокомпенсатора гальванометр 7 отклон етс в ту или иную сторону (в зависимости от пол рности измер емого напр жени ) и вызывает разбаланс мостовой схемы А. В св зи с изменением освещенности фотосопротивлений. 1 и 2 возникает переменное напр жение разбаланса, фаза которого определ етс пол рностью измер емого посто нного напр жени , которое подаетс на вход усилител Б переменного напр жени , усиливаетс им и поступает в фазочувствительную выпр мительную схему В. Выпр мленный ток протекает через сопротивление в цепи компенсации измер емого напр жени и компенсирует измер емое напр жение. Величина последнего указываетс или регистрируетс прибором Д. При изменении предела измерени с помощью руко тки 6 переключател пределов измерени 8 одновременно переключаетс делитель напр жени 5 во втором каскаде усилител В переменного напр жени , что позвол ет при уменьщении предела измерени соответственно увеличивать коэффициент усилени усилител переменного напр жени , а при увеличении предела измерени - уменьщать коэффициент усилени этого усилител , сохран при этом неизменным наибольщее значение коэффициента усилени разомкнутой системы, допускаемое устойчивостью фотокомпенсатора, т. е. оставл неизменными быстродействие прибора и дрейф нул на всех пределах измерени .When applying the measured voltage O. the galvanometer 7 deviates in one direction or another (depending on the polarity of the measured voltage) to the photo compensator input and causes an imbalance in the bridge circuit A. Due to the change in the photoresistance illumination. 1 and 2, an alternating voltage unbalance occurs, the phase of which is determined by the polarity of the measured direct voltage, which is fed to the input of the alternating voltage amplifier B, amplified by it and fed into the phase-sensitive rectifier circuit B. The rectified current flows through the resistance the compensation circuit of the measured voltage and compensates for the measured voltage. The magnitude of the latter is indicated or recorded by the device D. When the measurement limit is changed using the knob 6 of the switch of the measurement limit 8, the voltage divider 5 in the second stage of the variable voltage amplifier V simultaneously switches, which, while decreasing the measurement limit, increases the gain of the variable voltage amplifier while increasing the measurement limit, decrease the gain of this amplifier, while maintaining the greatest value of an open system allowed by the stability of the photo-compensator, i.e., the device performance and drift zero at all measurement limits remain unchanged.

В качестве усилител Б переменного напр жени могут быть использованы как электронные, так и полупроводниковые, а также магнитные усилители. С целью конструктивного упрощени мостовой схемы А вместо двух фотосопротивлений может быть применено одно дифференциальное фотосопротивление, части которого вл ютс двум плечами моста. Дл повыщени чувствительности мостовой схемы она может быть собрана на двух дифференциальных фотосопротивлени х.As an alternating voltage amplifier B, both electronic and semiconductor as well as magnetic amplifiers can be used. For the purpose of constructively simplifying the bridge circuit A, instead of two photoresistances, one differential photoresistance can be applied, the parts of which are the two arms of the bridge. To increase the sensitivity of the bridge circuit, it can be collected on two differential photoresistances.

Предмет изобретени Subject invention

Фотокомпенсационный усилитель, содержащий компенсационную схему с зеркальным гальванометром и показывающий или регистрирующий , прибор, отличающийс тем, что, с целью уменьшени дрейфа нул и сохранени быстродействи на всех пределах измерени , усиление выполнено на переменном токе, дл чего применены мостова схема с одним или двум дифференциальными фотосопротивлени ми, каскадный усилитель дл усилени разбаланса мостовой схемы с делителем напр жени , переключаемым дл изменени коэффициента усилени одновременно с переключением пределов измерени прибора, и фазочувствительный выпр митель дл измерени сигналов обеих пол рностей.A photocompensation amplifier containing a compensation circuit with a mirror galvanometer and showing or recording an instrument, characterized in that, in order to reduce the zero drift and maintain speed at all measuring limits, the gain is made on alternating current, for which a bridge circuit with one or two differential photoresistances, a cascade amplifier to amplify the imbalance of a bridge circuit with a voltage divider switched to change the gain simultaneously with the switching iem outside the measuring instrument, and a phase sensitive rectifier for the measurement signals of both polarities.