SU219006A1 - Автоматический потенциометр для измерения постоянного напряжения - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть применено дл  передачи информации машинам централизованного контрол  или управл ющим вычислительным машинам.

Известны бесконтактные автоматические потенциометры дл  измерени  посто нного напр жени , содержаш;ие электронный усилитель разности измер емого и компенсируюш,его напр жений, реверсивный двигатель, угол поворота которого пропорционален измер емому напр жению, и электромеханический преобразователь угла поворота двигател  в пр моугольные импульсы напр жени , среднее значение которых пропорционально измер емому напр жению и используетс  дл  получени  аналогового выхода, а длительность импульсов, также пропорциональна  измер емому напр жению, - дл  получени  дискретных показаний прибора.

Недостатком этих приборов  вл етс  сложность конструкции и больша  погрешность показаний (1 -1,5%).

Предложенное устройство отличаетс  тем, что в схему прибора введен бесконтактный электромеханический преобразователь угла поворота реверсивного двигател  в пр моугольные импульсы напр жени , состо ш,ий из фотоэлектрического модул тора, выход которого через выпр мительное устройство и ключевую триггерную схему соединен со входом фильтра. Это позвол ет повысить точность прибора до класса 0,5 без усложнени  схемы и конструкции суш,ествуюш,их потенциометров. На чертеже приведена принципиальна  схема описываемого автоматического потенциометра дл  измерени  посто нного напр жени . Она состоит из вибропреобразовател  1, усилител  2, реверсивного двигател  5, фотоэлектрического модул тора, в который вход т лампы накаливани  4 v. 5, фотодиоды б и 7 и диск 8 со щелью, укрепленный на оси синхронного двигател  9. Кроме того, схема содержит усилитель-ограничитель 10, дифференцирующую RC-ценочку, диоды 11 12, транзисторы 13 и 14 триггера управлени  ключом, ключ триггера, состо щий из транзисторов 15 и /6, источник стабильного напр жени  Е , делители Ri и R-y, фильтр 17 vi рычаг 18.

Работа схемы происходит следующим образом .

Измер емое напр жение Е сравниваетс  с компенсирующим напр жением Е. Напр жение небаланса, преобразованное с помощью

вибропреобразовател  / в переменное напр л ение и усиленное в блоке усилител  2, приводит во вращение реверсивный двигатель 3. На оси двигател  жестко укреплен рычаг 18 с неподвилсными лампой 4 и фотодиодом 6.

синхронного двигател  9 вращаетс  с носто нной скоростью диск 8 со щелью. Свет на фотодиоды и 7 попадает в момент нрохоледени  щели между ламиами 4 и 5 н фотодиодами 6 и 7.

Врем , за которое щель диска проходит рассто ние между подвижным и неподвижным фотодиодами, пропорционально углу поворота реверсивного двигател  5. Импульсы напр л ени , снимаемые поочередно с фотодиодов и 7, подаютс  на усилитель-ограничитель 10, служащий дл  усилени  и формировани  импульсов с более крутыми фронтами. Далее импульсы через дифференцирующую RC-цепочку и диоды // и 12, пропускающие только положительные импульсы, подаютс  на транзисторы 13 и М управлени  ключом. Импульс от фотодиода 6 закрывает транзистор 14, транзисторы 13 и 16 в это врем  открыты, а транзистор 15 закрыт.

На делители Ri и R подаетс  напр жение от источника стабильного напр жени  ст, Следующий импульс от фотодиода 7 опрокидывает триггер, транзистор 16 теперь закрыт и на делителе напр жени  нет. Таким образом , за врем  одного оборота диска Т (сек) на делитель подаетс  пр моугольный импульс напр жени , длительность которого пропорциональна рассто нию между фотодиодами. В итоге, среднее значение напр жени  за период Т на делителе пропорционально углу поворота двигател  3. Иапр жение после делител  сглаживаетс  фильтром 17 и подаетс  через цепь обратной св зи на выход прибора. Когда измер емое и компенсирующее напр жени  равны (, реверсивный двигатель 3 останавливаетс , и по положению св занного с его осью указател  суд т о величине измер емого напр жени  Е..

Дл  аналогового выхода прибора непосто нство скорости вращени  диска 8 погрешности не вызовет, так как среднее значение напр жени  па делителе зависит только от отнощени  т/Г, которое не зависит от скорости вращени  диска.

Дл  дискретного выхода непосто нство скорости вращени  диска 8 приведет к погрешности , так как скорость вращени  синхронного двигател  измен етс  пр мо пропорционально частоте питающего напр жени , также будет измен тьс  и -г. От этой погрешности можно избавитьс , св зав частоту питани  синхронного двигател  9 с частотой генератора счетных импульсов, пита  синхронный двигатель через делитель частоты.

Предмет изобретени 

Автоматический потенциометр дл  измерени  посто нного напр жени , содержащий вибропреобразователь, усилитель, двигатель, преобразователь угла поворота в пр моугольные импульсы и фильтр, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  точности измерени , преобразователь угла поворота в пр моугольные импульсы выполнен в виде фотоэлектрического модул тора , выход которого через выпр мительное устройство и ключевую триггерную схему соедииен со входом фильтра.