SU131830A1

SU131830A1 - Pr AC coordinate compensator AC

Info

Publication number: SU131830A1
Application number: SU644830A
Authority: SU
Inventors: Ю.А. Скрипник
Original assignee: Ю.А. Скрипник
Priority date: 1959-11-23
Filing date: 1959-11-23
Publication date: 1959-11-30

Description

Дл измерений комплексных напр жений (токов) в диапазоне повышенных частот используютс пр моугольно-координатные компенсаторы с регулируемой рабочей частотой. Однако известные схемы компенсаторов с раздельной компенсацией составл ющих измер емого напр жени при помощи двух компенсирующих переменных напр жений, сдвинутых между собой на 90° по фазе с помощью квадратурного электронного преобразовател , не обеспечивают достаточно точного равенства амплитуд двух выходных напр жений и 90°-ного сдвига фаз между ними во всем диапазоне звуковых частот.For measurements of complex voltages (currents) in the high frequency range, square-axis compensators with adjustable operating frequency are used. However, the known compensator circuits with separate compensation of the components of the measured voltage with the help of two compensating alternating voltages that are 90 ° out of phase with the help of a quadrature electronic converter do not provide a sufficiently accurate equality of the amplitudes of the two output voltages and 90 ° phase shift between them in the whole range of sound frequencies.

С целью обеспечени точного поддержани 90°-ного сдвига по фазе между рабочими токами компенсатора, предлагаетс в выходную цепочку одной из ламп указанного квадратурного преобразовател включить конденсатор переменной емкости, ось которого св зана с валом реверсивного двигател , включенного на выходе электронной усилительной схемы, на сетку одной из двух входных ламп которой подано одно из наход щихс в квадратуре напр жений, а на сетку второй - другО напр жение через переключатель, периодически измен ющий на 180 направление этого напр жени .In order to ensure accurate maintenance of the 90 ° phase shift between the working currents of the compensator, it is proposed to include a variable capacitor, the axis of which is connected to the shaft of the reversing motor connected at the output of the electronic amplifying circuit, to the grid one of the two input lamps of which is supplied with one of the voltages in the quadrature, and the other voltage is applied to the second grid through a switch that periodically changes the direction of this voltage by 180 direct voltage.

Принципиальна электрическа схема предлагаемого пр моугольно-координатного компенсатора переме1 ного тока приведена ниже.The principal electrical scheme of the proposed variable-current compensating-current compensator is shown below.

Напр жение от генератора Г с регулируемой частотой и амплитудой через симметрирующий трансформатор Тр-1 подаетс на квадратурный преобразователь, собранный на двух лампах и Лт, по известной схеме логарифмического преобразовани фазы входного напр жени:. Разность фаз выходных напр жений этого преобразовател , подаваемых через соответствующие цепочки С и RC на вход двухканального усилител У-1 и У-2, при отсутствии дополнительной коррекции равнаThe voltage from the generator G with adjustable frequency and amplitude through the balancing transformer Tr-1 is fed to a quadrature converter assembled on two lamps and Lt, according to the well-known scheme of logarithmic transformation of the input voltage phase :. The phase difference of the output voltages of this converter, fed through the corresponding chains C and RC to the input of the two-channel amplifier U-1 and U-2, is equal to

№ 131830- 2 ,5-Г в диапазоне 500-50QO гц, что конечно, недостаточно дл измерительного компенсатора.No. 131830-2, 5-G in the range of 500-50QO Hz, which of course is not enough for a measuring compensator.

С целью автоматической подстройки 90-ного сдвига между выходными напр жени ми при изменении рабочей частоты, в выходную цепочку лампы Л| включен конденсатор перемепной емкости С, ротор которого через редуктор св зан с валом двухфазного реверсивного двигател РД-1. Дл автоматического уравнивани амплитуд выходных напр жений преобразовател часть сопротивлени R выходной цепочки лампы Л выполнена в виде реохорда, движок которого через редуктор св зан с валом второго двухфазного реверсивного двигател РД-2. Управление двигателей осуществл етс через фааочувствительный ФУ п соответственно через дифференциальный фазонечувствительный ФДУ усилители, подключеппые к симметричным выходам двухканального усилител У-У и У-2.In order to automatically adjust the 90th shift between output voltages as the operating frequency changes, the lamp output chain L | The capacitor of interchip capacitor C is connected, the rotor of which is connected to the shaft of the two-phase reversible motor RD-1 through a reducer. To automatically equalize the amplitudes of the output voltages of the converter, a part of the resistance R of the output chain of the lamp L is made in the form of a reichord, the slider of which is connected to the shaft of the second two-phase reversible RD-2 motor through a reducer. The motors are controlled through a pha-sensitive FU p, respectively, through a differential phase-sensitive FDU amplifiers connected to the balanced outputs of a two-channel amplifier U-U and U-2.

Фазочувствительпый усилитель ФУ, который должен обеспечивать точность отработки утла рассогласовани пор дка одной угловой мипуты в широком диапазоне частот, работает на модул ционном принципе преобразовани угла рассогласовани в управл ющее напр жепиеНа входную лампу Л (двойной триод) фазочувствительного усилител ФУ подаетс одно напр жение с выхода усилительного канала У-/ (точнее половина выходного, напр жени относительно «земли) и второе напр жение с выхода усилительного канала У-2 через автоматический переключатель ЛЯ-/. При непрерывной работе переключател с инфразвуковой частотой выходное напр жение канала У-2 периодически измен етс по фазе на 180°, и выходное напр жение каскада, снимаемое с катодной нагрузки лампы Л, при наличии угла рассогласовани оказываетс промодулированным по амплитуде по пр моугольной огибающей с частотой переключений. Модулированное напр жение поступает на амплитудный детектор Д-1, выдел ющий иифранизкочастотиую огибающую. Это напр жение, пропорциональное углу рассогласовани , усиливаетс селективным усилителем СУ-} и через трансформатор Тр-2 поступает на второй автоматический переключатель АП-2, работающий синхронно с переключателем АП-1.The phase-sensitive amplifier FU, which should ensure the accuracy of working out the mismatch angle on the order of a single angle in a wide frequency range, works on the modulation principle of converting the error angle into a control voltage. An input voltage L (double triode) of the phase-sensitive FC amplifier is applied to one output voltage. of the amplifier channel U- / (more precisely, half of the output, voltage relative to earth) and the second voltage from the output of the amplifier channel U-2 through the automatic switch LJ- /. During continuous operation of the switch with an infrasound frequency, the output voltage of the channel U-2 periodically changes in phase by 180 °, and the output voltage of the cascade taken from the cathode load of the lamp L, in the presence of an error angle, is modulated in amplitude along a rectangular envelope with a frequency switchings. The modulated voltage is applied to the amplitude detector D-1, which highlights the low-frequency envelope. This voltage, proportional to the error angle, is amplified by the selective amplifier SU-} and through the transformer Tr-2 is fed to the second automatic switch АП-2, which operates synchronously with the switch АП-1.

Вследствие синхронной работы второго переключател : переменное напр жение рассогласовани выпр мл етс и подаетс на вход дифференциального магнитного усилител ДМУ-1, на выход которого, вклюг чена управл юща обмотка реверсивного двигател РД-1. Последни,.й1 измен ет емкость конденсатора, С, а следовательно, фазовый угол одного из напр жений преобразовател . Переходный процесс длитс до тел пор, пока не установитс точно 90°-ный фазовый сдвиг между выходными напр жени ми, двухканального (координатного) усилител . При этом в выходном напр жении фазочувствительиого каскада исчезает кнфранизкочастотна отгибающа и астатическа - система регулировани приходит в устойчивое состо ние. При изменении, знака угла рассогласовани фаза модул ирующего нанр жени измен етс на 180°, в результате чего обеснечиваетс реверсирование двигател . Поэтому схема автоматической подстройки, 90°-ного сдвига фаз надежно, работает в щироком диапазоне ч.астот при любом, знаке угла рассогласо.вани .Due to the synchronous operation of the second switch: the alternating voltage of the error is rectified and is fed to the input of the differential magnetic amplifier DMU-1, the output of which includes the control winding of the RD-1 reversing motor. Lastly, i1 changes the capacitor capacitance, C, and, therefore, the phase angle of one of the transducer voltages. The transition process lasts until the pores of the pores until the exact 90 ° phase shift between the output voltages of the two-channel (coordinate) amplifier is established. At the same time, in the output voltage of the phase-sensitive cascade, the low-frequency bending and astatic level disappears and the control system comes to a steady state. With a change in the sign of the error angle, the modulating phase of the modulation changes by 180 °, resulting in a motor reversal. Therefore, the automatic adjustment scheme, the 90 ° phase shift reliably, works in the wide frequency range at any sign of the mismatch angle.

На входную лампу /7з ф.азонечувствительного дифференциального усилител . ФДУ через третий автоматический переключатель АП-3 подаютс поочередно оба квадратурных напр жени (точнее половины этих напр жений). При перавепстве этих напр жений по амплитуде с катодной нагрузки лампы, Лг снимаетс напр жение,, модулированное по амплитуде с частотой переключений.To the input lamp / 7z f.azoneklyuvsitelny differential amplifier. The FDU, through the third automatic switch AP-3, alternately supplies both quadrature voltages (more precisely, half of these voltages). When these voltages are equal in amplitude from the cathode load of the lamp, Lg is voltage removed, modulated in amplitude with the switching frequency.

Модулированное напр жение подаетс на детектор Д-2, выдел ющий инфранизкочастотное напр жение, пропорциональное разности амплитуд сравниваемых напр жений независимо от их фазовых углов. Выделенное напр жение селективно усиливаетс усилителем СУ-2 и через трансформатор Тр-3 подаетс на четвертый автоматический переключатель АП-4, работаюпдий синхронно с остальными. Выпр мленное напр жение , пропорциональное разности амплитуд квадратурных напр жений , подаетс на дифференциальный магнитный усилитель ДМУ-2, преобразующий посто нное управл ющее напр жение в переменное (50 г).The modulated voltage is applied to the detector D-2, which produces an infra-low voltage proportional to the difference in amplitudes of the compared voltages, regardless of their phase angles. The selected voltage is selectively amplified by the SU-2 amplifier and through the transformer Tr-3 is fed to the fourth automatic switch AP-4, working synchronously with the others. The rectified voltage, proportional to the difference of the amplitudes of the quadrature voltages, is applied to the DMU-2 differential magnetic amplifier, which converts the constant control voltage into an alternating (50 g) voltage.

К выходу усилител ДМУ-2 подключена управл юща обмотка реверсивного двигател РД-2, вал которого св зан с движком реохорда канала У-1 и происходит уравнивание амплитуд квадратурных напр жений- При равенстве этих напр жений на вход лампы Л поочередно подаютс равные напр жени , а поэтому в напр жении, подаваемом на детектор, отсутствует низкочастотна огибающа , а следовательно, отсутствует сигнал на управл ющей обмотке двигател . При изменении знака разности сравниваемых напр жений, также вследствие синхронной работы выпр мл ющего переключател АП-4, измен етс пол рность выпр мленного напр жени на обратную- В результате этого происходит реверсирование двигател РД-2 и астатическа система регулировани приходит Б устойчивое состо ние при точном равенстве амплитуд сравниваемых напр жений.The output winding of the DMU-2 is connected to the control winding of an RD-2 reversible motor, the shaft of which is connected to the engine of the U-1 reichord, and the amplitude of the quadrature voltages is equalized. If these voltages are equal, equal voltages are applied to the input of the lamp L, therefore, there is no low-frequency envelope in the voltage applied to the detector and, therefore, no signal on the motor control winding. When the difference sign of the compared voltages changes, also due to the synchronous operation of the AP-4 rectifier switch, the polarity of the rectified voltage on the return voltage changes. As a result, the RD-2 engine is reversed and the static control system comes B steady state exact equality of the amplitudes of the compared stresses.

Равные по амплитуде и сдвинутые на 90° напр жени через согласующие трансформаторы Тр-4 и Тр-5 питают координатные цепи с компенсирующими сопротивлени и Rz.Equal in amplitude and shifted by 90 ° voltages through matching transformers Tr-4 and Tr-5 feed coordinate circuits with compensating resistances and Rz.

Величина рабочего тока устанавливаетс по одному термомиллиамперметру Т путем изменени выходного напр жени генератора Г, поскольку токи при равенстве сопротивлений (), автоматически поддерживаютс равными во всем частотном диапазоне. Определение модул и фазы измер емого напр жени U осуществл етс с помощью нуль-индикатора НИ путем уравновешивани по обеим координатам.The magnitude of the operating current is set by one thermomile-amp T by changing the output voltage of the generator G, since the currents, if the resistances are equal (), are automatically kept equal in the entire frequency range. The determination of the modulus and phase of the measured voltage U is carried out with the help of a null indicator NOR by balancing in both coordinates.

При наличии автоматической подстройки сдвига фаз и автоматического уравнивани амплитуд рабочих токов (напр жений) возможно осуществление точного компенсатора, работающего в диапазоне от 50 до 10000 гц. В принципе возможно расщирение частотного диапазона до 100000 гц п выще.In the presence of automatic adjustment of the phase shift and automatic equalization of the amplitudes of the working currents (voltages), it is possible to implement an exact compensator operating in the range from 50 to 10,000 Hz. In principle, it is possible to extend the frequency range up to 100,000 Hz n higher.

Предмет изобретени Subject invention

Пр моугольно-координатный компенсатор переменного тока с раздельной компенсацией составл ющих измер емого напр жени при помощи двух компенсирующих переменных напр жений, сдвинутых .между собой на 90° по фазе с помощью квадратурного электронного преобразовател , отличающийс тем, что, с целью точного поддержани 80°-ного сдвига по фазе между рабочими токами компенсатора, в нем црименен включенный в выходную цепочку одной из ламп квадратурного преобразовател конденсатор переменной емкости, ось которого св зана с валом реверсивного двигател ,, включенного на выходе электронной усилительной схемы, на сетку одной из двух входных ламп которой подано одно из наход щихс в квадратуре напр жений, а на сетку второй - другое напр жение, через переключатель, периодически измен ющий на 180° направлени этого, напр жени :The direct angle compensator of alternating current with separate compensation of the components of the measured voltage by means of two compensating alternating voltages shifted between themselves by 90 ° in phase using a quadrature electronic converter, in order to maintain 80 ° accurately - phase shift between the working currents of the compensator, it contains a variable capacitor included in the output chain of one of the lamps of the quadrature converter, the axis of which is connected to the reversing shaft motor, switched on at the output of the electronic amplifying circuit, on the grid of one of the two input lamps of which one of the voltages in the quadrature is applied, and on the grid of the second - another voltage, through a switch that periodically changes by 180 ° wives:

- 3 -№ 131830- 3 - № 131830

к исследуй- Рй- попу объектуto explore- rypop object

Ф/1УF / 1U