SU384071A1 - Компенсационное устройство переменного тока - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к области измерени  величин переменных токов и может быть использовано В компенсаторах переменного тока и в след щих системах.

Известны устройства, в которых дл  уменьшени  ВЛИЯНИЯ квадратурной помехи используетс  дополнительна  компенсационна  схема , аналогична  схеме дл  измерени  полезного сигвала. Однако применение дополнительной схемы усложн ет компенсационное устройство, кроме того, из-за взаимосв зи контуров уравновешивани  увеличиваетс  врем  уравновешивани  компенсационной схемы, значительно усложн етс  процесс наладки схемы и уменьшаетс  ее надежность.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности компенсационного устройства.

Это достигаетс  тем, что в цепь обратной СВЯЗИ усилител  включено управл емое сопротивление , управл ющий ВХОД которого подключен к выходу удвоител  частоты, соединенного СВОИМ ВХОДОМ с источником опорного напр жени , подключенным к цепи питани  датчика. При этом усилитель обладает фазоизбирательными свойствами, что позвол ет подавить квадратурную помеху непосредственно В усилителе.

На фиг. 1 показана блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема усилител .

Компенсационное устройство содержит датчик /, узел 2 компенсации, делитель 3 компенсирующего напр жени , усилитель 4, управл емое сопротивление 5, удвоитель 6 частоты , источник 7 опорного напр жени , исполнительный орган 8 и отсчетное устройство 9. Усилитель 4 представл ет собой д.вухкаскадную транзисторную схему, содержащую конденсатор 10, резисторы П, 12 и 13 в цепи

последовательной обратной св зи и конденсатор М.

Компенсационное устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода датчика /, пропорциональный величине измер емого параметра, поступает В узел компенсации, где сравниваетс  с напр жением, подаваемым на это же устройство с выхода делител  компенсирующего напр жени . Разность измер емого и компенсирующего напр жений поступает на усилитель 4, В цепь обратной св зи которого включено унравл емое сонротивление 5. На управл ющий ВХОД сопротивлени  подаетс  напр жение с удвоител  частоты, соединенного своим входом с источником опорного напр жени , подключенного к цепи питани  датчика, и после усилени  - на исполнительный орган 8.

Исполнительный орган, воздейству  на делитель компенсирующего напр жени , измен ет величину этого напр жени  и приводит

3

схему в состо ние, при котором измер емое и компенсирующее напр жени  равны собой.

При этом сигнал па входе усилител  становитс  равным нулю, исполнительный орган останавливаетс , и отсчетное устройство, св занное с иснолпительпым органом, показывает величину измер емого параметра.

Вместе с измер емым сигналом в узел компенсации и далее на усилитель поступает квадратурна  помеха, котора  может попасть на исполнительный орган и привести к погрешности измерени .

Подавлени  квадратурной помехи в данной схеме достигают следующим образом. При подключении конденсатора 10 к выходу усилител , каждый каскад которого охвачен достаточно глубокой последовательной отрицательной обратной св зью с помощью резисторов 11, 12 и 13, а весь усилитель - параллельной обратной св зью с помощью управл емого сопротивлени  5, на входе носледнего создаетс  индуктивный импеданс, величина которого равна

,

где PI - коэффициент усилени  по току первой ступени усилител ; Р - общий коэффициент усилени  по току усилител ;

R - величина управл емого сопротивлени  в цепи параллельной обратной св зи;

г - величина сонротивлени  резистора // в цепи последовательной обратной св зи, охватывающей первую ступень усилител .

Из этой формулы видно, что измен   велиь чину R управл ющим нанр жепием с выхода удвоител  частоты, можно измен ть величину индуктивности L.

При подключении конденсатора 14 параллельно входу усилител  получают параллельный колебательный $ онтур с переменной индуктивностью .

Если измен ть величину этой индуктивности с частотой, равной удвоенной частоте измер емого сигнала и с определенной глубиной модул ции X, то напр жение на зажимах параллельного колебательного контура, а, следовательно и на входе усилител , при резонансе определ етс  выражением

l-fxe«

и щ,.

1--/и - напр жение на входе

где усилител ;

/- ток колебательного контура;

Кэ - эквивалентное сопротивление контура нри резонансе;

В фм-2ф- величина, завис ща  от

фазы модулирующего напр жени  фм и измер емого сигнала ф.

Из этой формулы видно, что напр жение на входе усилител  зависит от соотнощепи  фаз сигнала и модул ции индуктивности.

При соответствующем выборе фазы модул ции напр жепие дл  полезного сигнала равно

f/, ZZZ /,/ J- . 1V.

а дл  квадратурной помехи

п -

и-/.

Дл  глубины модул ции X (), достаточно близкой к единице при /Р /п, т. е. схема обладает .свойствами фазовой избирательности, причем полезный сигнал оказываетс  усиленным за счет эф1 факта параметрического усилени  в раз,

1

а квадратурна  помеха - подавленной в

раз. При этом отнощение полезного сигнала

к квадратурной помехе увеличиваетс  в

1 -у.

раз.

Предмет изоб.ретени 

Компенсационное устройство переменного тока, содержащее последовательно соединенные датчик с цепью питани , узел компенсации , усилитель, исполнительный орган, причем между цепью питани  датчика и выходом исполнительного органа включен усилитель компенсирующего напр жени , выход которого

подключеп к второму входу узла компенсации , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности и надежности, в цепь обратной св зи усилител  включено управл емое сопротивление, управл ющий вход которого

подключен к последовательно соединенным удвоителю частоты и источнику опорного напр жени , вход последнего подключен к цепи питани  упом нутого датчика.

Выход

Фиг. 2