SU388272A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ - Google Patents

Description

Изобретение относетс  к области электрического моделировани  на сплошных электропроводных средах или резистивных сетках с дискретно подключенными конденсаторами.

Известны устройства .периодизации и измерени  переходных напр жений двух основных типов: электромеханического и электронного.

Однако устройства электромеханического типа с шайбой «Жубера и им подобные имеют много подвижных электромеханических конта ктов и большое начальное врем  измерени  т, точность которого зависит от синхронности электропривода.

Устройства электронного типа снабжены электромеханическим периодизатором. Его разность времени срабатывани  отдельных контактов может достигать или даже превышать врем  самого измерени , что вызывает большие погрешности.

Зар д емкостей проводитс  до максимального значени  за посто нный период времени t, а измерение переходного напр жени  ж(т) - за заданный интервал времени т, что требует высокоскоростных измерений напр жени  при малых T:-RC и приводит к большим погрешност м.

Использование в качестве индикаторов катодных трубок дает качественный график зар да или разр да цепи / С-модели, но не позвол ет получать точные значени  UX(T:)ДиоДные разр дники имеют пр .мое сопротивление , соизмеримое с сопротивлением модели, и не могут быть применены при допускаемо.м дл  бумажных моделей напр жении в.

Цель изобретени  - повышение точности решени  задач и надежности работ ы устройства. В предлагаемом устройстве периодизаци  зар д - разр д / С-модели достигаетс  путем выполнени  электронного периодизатора,

действуюшего в широком диапазоне времени, с плавной регулировкой. При этом зар д RCмодели осуществл етс  пр моугольными импульсами с заданной длительностью н большой скважностью, а саморазр д С-модел1

происходит в мОМент пауз между импульсами. Измерение функции /.г-(т) на С-моделн проводитс  путем измерени  опорного напр жени  Uo, соответствующего измер емому значению напр жени  на модели /(г), с индикацией (например световой) момента равенства этих напр жений. Нужные значени  t/.x-(t) измер ютс  стрелочным или цифровым вольтметром или отсчитываетс  величина At/ по шкале градуированного потенциометра.

Это дает возможность отказатьс  от электромеханических контактов, импульсных измерителей напр жений на модели и снизить шунтирующее действие измерител  на RCмодели .

Предлагаемое устройство содержит поел довательно соединенные формирователь запускающих импульсов, формирователь пр моугольных импульсов, транзисторный ключ, подключенный к товой шине / С-модели, разделительный блок, соединенный с измерительным зондом, и блок сраенени , подключенный к одному входу нуль-индикатора. К другому входу нуль-индикатора подсоединен транзисторный ключ, а выход разделительного блока св зан с блоком сравнени .

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы.

Устройство состоит из периодизатора / зар д-разр д модели, содержащего формирователи запускающих импульсов 2 и пр моугольных импульсов 3, транзисторный ключ 4; С-модели 5 с токовой шиной 6, электропроводной бумагой 7; конденсаторов 8; измерител  9 переходных напр жений, содержащего измерительный зонд 10, разделительный блок //, блок 12 сравнени , нуль-индикатор 13, сигнализатор 14 светового или любого другого типа, градуированный потенциометр 15, вольтметр 16; универсального блока 17 питани .

У1стройство имеет два режима работы: измерение напр жени  /«(т) в любой точке моделируемой области в заданный момент времени; измерение интервала времени т в любой точке модели, за который напр жение достигает заданного значени  от О до 1.

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 2 запускающих импульсов периодизатора / преобразовывает синусоидальное напр жение сети с частотой 50 гц в остроконечные импульсы положительной пол рности , которые поступают на формирователь 3 Пр моугольных импульсов. Формирователь 3 по команде с формировател  2 вырабатывает пр моугольный импульс. Длительность этого импульса можно регулировать как дискретно, так и плавно.

С выхода формировател  3 пр моугольные импульсы через транзисторный ключ 4 поступают на С-модель 5 через токовую шину 6. За врем  действи  импульса через сопротивление электропроводной бумаги 7 происходит зар д конденсаторов 8. Вследствие того, что посто нна  времени т дл  разных точек модели , лежащих вне одной эквипотенциали, разна , напр жение на конденсаторах достигает разной величины, пропорциональной заданному (Времени т. Период следовани  импульсов выбираетс  значительно большим длительности импульсов с таким расчетом, чтобы врем  разр да емкостей, модели превышало врем  зар да на несколько пор дков.

На фиг. 2 приведена временна  диаграмма зар да - разр да конденсаторов, подключенных к разным точкам модели дл  разных интервалов времени моделировани  м, и t. Дл  трех точек, лежащих на разных эквипотенциалах , и двух интервалов времени /м. и

t, (4i 2) задано врем  зар да 4, в момент которого необходимо определить напр жение в заданной точке. За врем  /„,, в разных точках модели напр жение достигает разной величины (), вследствие того, что посто нна  / С-модели дл  разных точек разна  ().

Сн тое измерительным зондом 10 напр жение /ж(1) поступает на измерительный вход

блока 12 сравнени  через разделительный блок 11. В случае превышени  измер емого напр жени  LJx над опорным напр жением t/o. которое снимаетс  с потенциометра 15, разделительный блок, выполненный на базе

диода, оказываетс  открытым, и превышающа  часть напр нсени  усиливаетс  в блоке сравнени  и подаетс  на нуль-индвкатор 13, представл ющий собой потенциальный триггер . Импульс «превышени  устанавливает

триггер в состо ние отключени  сигнализатора 14. Потенциометром 15 увеличиваетс  опорное напр жение U. В момент равенства напр жений UQ и Ux исчезает импульс «превышени  с выхода сравнивающего устройстна и индикатор нул  устанавливаетс  в состо ние включени  сигнализатора 14 импульсом с формировател  3 пр моугольных импульсов , причем в этот момент входное сопротивление блока измерени  велико и его шунтирующим действием на распределение потенциалов на модели можно пренебречь.

Таким образом, с помоо :ью зонда можно подключить измеритель переходных напр жений к любой точке модели, измерить искомую

функцию и (г), регулировкой опорного напр жени  t/o на измерительном потенциометре, либо по заданному значению f/ const найти врем  т изменением длительности пр моугольных импульсов на формирователе 5. Момент равенства измер емого напр жени  UX(T:) и опорного бо фиксируетс  сигнализатором , а величина опорного напр жени  f/o, измеренна  вольтметром или отсчитанна  по шкале потенциометра, соответствует искомому напр жению t/j,-(т) в данной точке модели в заданное врем .

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  переходных напр жений , содержащее / С-модель, блок питани , нуль-индикатор и измерительные зонды , отличйющеес  тем, что, с целью повышени  точности и надежности устройства, оно

содержит последовательно соединенные формирователь запускающих импульсов, формирователь пр моугольных импульсов, транзисторный ключ, подключенный к токовой шине RC-модели, разделительный блок, соединенный с измерительным зондом, и блок сравнени , подключенный к одному входу нуль-индикатора , к второму входу которого подключен транзисторный ключ, а выход разделительного блока соединен с блоком сравнени .