SU121870A1 - Устройство дл измерени угла сдвига фаз - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство дл  измерени  угла сдвига фаз переменных напр жений низкой частоты относитс  к известному типу устройств того же целевого назначени , основанных на измерении при помощи триггерных схем промежутка времени между моментами прохождени  сравниваемых напр жений через нулевое значение.

Особенностью предлагаемого устройства, обеспечивающей возможность одновременного использовани  его дл  определени  как величины, так и знака разности фаз,  вл етс  выполнение триггерной схемы на двух безнакальных тиратронах, на сетки которых подаютс  сравниваемые напр жени , а в анодную цепь одного из них включена обмотка ре ле, управл ющего индикатором. По характеру свечени  каждого из тиратронов можно определить пор док поступлени  сигналов.

На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства.

Два переменных напр жени  низкой частоты поступают на входные зажимы Вх I и Вх П устройства и далее на фиксаторы, срабатывающие соответственно при прохождении сигналов через нулевое значение.

Фиксаторы собраны на двойных триодах Л п Л к представл ют собой спусковые схемы с резистивной -св зью, известные в литературе год названием мультивибратора Шмитта. Режим их устанавливаетс  при помощи потенциометров R и R так, что опрокидывание происходит при переходе входного напр жени  от отрицательных значений к положительным, т. е. при нулевом значении сигнала.

Момент срабатывани  фиксаторов практически не зависит от крутизны входного сигнала при переходе его через нуль, чем обеспечиваетс  возможность работы устройства при любой форме входных напр жений без ухудщени  точности измерени .

Пр моугольные импульсы напр жени  с выхода фиксаторов (ламп ,7; и Л) через дифференцирующие конденсаторы Ci и Cg, преобразующие их в последовательность положительных и отрицательных импуль№ 121870

сов, поступают на управл ющие электроды безнакальных тиратронов Ло и Л исполнительной трнггерной схемы. В исходном положении тиратрон открыт, а тиратрон Лз заперт. В анодпую цепь тиратрона Л включена обмотка 1 быстродействующего пол ризованного реле РЬ

Под действием первого положительного импульса напр жени  на управл ющем тиратроне Л в момент t триггер опрокидываетс  и обмотка 1 реле PI оказываетс  под током. Контакт реле Р, находивщийс  в нейтральном положении, замыкает цепь зар да накопительного конденсатора Сз интегрирующей и запоминающей схемы. Напр жение на катодной нагрузке половины двойного триода Л пропорционально напр жению , до которого зар жаетс  конденсатор Сз. Зар д конденсатора Сз прекращаетс  в момент времени t по возвращении триггерной схемы в начальное положение.

Таким образом, сигнал на выходе интегрирующей и запоминающей схемы оказываетс  пропорциональным промежутку времени т tz-ti или, в конечном счете, углу ф разности фаз входных напр жений.

Выполнение триггерной схемы на безнакальных тиратронах позвол ет визуально контролировать ее состо ние, Taii как газ в открытом тиратроне светитс . Это обсто тельство дает возможность в процессе работы определ ть знак разности фаз напр жений, поданных на вход схемы. Если сигнал на зажиме Вх1 опережает по фазе сигнал на зажиме ВхП, то свечение тиратрона Л кратковременно по сравнению с продолжительностью свечени  тиратрона Л.

Если разность фаз превысит угол  , т. е. знак этой разности изменитс , то и характер свечени  ламп изменитс -«мигает тиратрон .774. Поскольку вс  измерительна  схема работает нормально при (на вход мультивибратора должно поступать опережающее напр жение ), то в соответствии с определенным знаком разности фаз переключатель //1 устанавливаетс  в положение А или Б.

В интегрирующую схему введены элементы (конденсатор С и втора  половина лампы Л, включенна  диодом), создающие цепь линеаризации зар да конденсатора Сз.

С части катодной нагрузки лампы //s, представл ющей выход интегрирующей схемы, снимаетс  сигнал на сетку электронно-лучевого индикатора Л тина 6Е5. Угол раствора темного сектора на экране индикатора пропорционален этому сигналу. Диапазон изменени  сигнала на сетке электронно-лучевого генератора Лв от исчезновени  темного сектора до его максимального значени  относительно невелик, в св зи с чем Введен переключатель П2 дл  изменени  посто нной времени зар да накопительного конденсатора Сз путем подключени  к нему различных по величине сопротивлений Rs, Rt, R Увеличение посто нной времени ведет к уменьщению напр жени , до которого зар жаетс  конденсатор при дайной величине промежугка времени т. Уменьшением посто нной времени цепи (Rz,Ri,R5) Сз можно увеличить чувствительность индикатора разности фаз около нулевого значени  последней до любой практически необходимой величины.

Минимальный промежуток времени т, который может быть зафиксирован , ограничен суммой времени срабатывани  и отпускани  реле PI. В катодную цепь лампы Л;, включен миллиамперметр мА, показани  которого при работе схемы в режиме измерени  пропорциональны напр жению на сетке лампы Л, т. е. пропорциональны измер емой величине . В режиме измерени  переключатель HZ  вл етс  переключателем шкал фазометра.

При работе устройства в режиме индикации разности фаз входных сигналов в течение некоторой части отрицательного полупериода входного сигнала накопительный кoндeнcaтop Сз интегрирующей схемы разр жаетс  через тиратрон Л4, и происходит автоматический сброс показаний .

С целью сокращени  количества элементов в схеме дл  осуществлени  автоматического сброса используетс  не отдельное реле, а реле РЬ которое на отрицательном полуиериоде входного сигнала срабатывает по обмотке II-PI (П), перебрасыва  свой контакт в нижнее положение. Установка момента сброса производитс  посредством переменного сопротивлени  б.

К началу положительного полупериода опережающего входного сигнала измерительна  схема оказываетс  в исходном состо нии, т. е. подготовлена к очередному измерению. Таким образом, если необходимо вести регулирование разности фаз входных сигналов и приводить ее к нулю по показани м фазоиндикатора, то изменение контролируемой величины можно видеть непрерывно, от периода к периоду, во всем диапазоне рабочих частот.

Дл  работы устройства в режиме измерени  разности фаз входных сигналов схема сброса переводитс  при помощи переключател  Ki в режим ручного сброса. При этом после первого же цикла измерени  срабатывает каскад на безнакальном тиратроне Л , который обеспечивает возбуждение реле 2 и отключение схемы от входных зажимов.

Показание стрелочного индикатора мА остаетс  на врем , необходи .мое дл  его визуальной фиксации (отсчета) и записи, практически неизменным . Посредством кнопки К ручного сброса реле PZ обесточиваетс , после чего при прохождении входными сигналами очередного положительного полупериода схема вновь производит измерение разности их фаз.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Устройство дл  измерени  угла сдвига фаз переменных напр жений низкой частоты, основанное на измерении при помощи триггерных схем, промежутка времени между моментами прохождени  сравниваемых напр жений через нулевое значение, отличающеес  тем, что, с .целью одновременного использовани  устройства дл  определени  как величины, так и знака разности фаз, в ием применена триггерна  схема, составленна  из двух безнакальных тиратронов, на сетки которых подаютс  сравииваемые напр жени , а в анодную цепь одного из них включена обмотка реле, управл ющего индикатором, характер же

свечени  каждого из тиратронов служит дл  определени  пор дка поступлени  сигналов.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  его схемы и повышени  надежности, в качестве индикатора применен электронно-лучевой индуктор типа лампы 6Е5.

№ 121870