SU834599A1 - Устройство дл измерени фазовогоСдВигА МЕжду гАРМОНиКОй НЕСиНуСОидАль-НОгО СигНАлА и СиНуСОидАльНыМ СигНАлОМОдиНАКОВОй C НЕй чАСТОТы - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании нелинейных электрических цепей.

Известно устройство для измерения фазового сдвига между гармониками одинаковой частоты, несинусоидальных напряжений, содержащее источник опорного синусоидального напряжения, два исследуемых источника несинусоидального напряжения, логометр и широкополосный градуируемый фазовращатель. В известном устройстве осуществляется поочередное сравнение по фазе гармоник одинаковой частоты несинусоидальных ₎₅ напряжений с опорным синусоидальным напряжением, при этом по разности отсчетов по шкале фазовращателя определяют искомый фазовый сдвиг CQ·

Недостатком известного устройства ?q является относительно низкая точность измерения, обусловленная наличием, ши*рокополосного градуированного фазовращателя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения фазового сдвига, содержащее электродинамический измерительный механизм, состоящий из неподвижной катушки, под· ключенной к клеммам первого входа и двух подвижных катушек, жестко связанных между собой под углом 90°. Одна из подвижных катушек включена последовательно с резистором, а вторая последовательно с катушкой индуктивности. Свободные концы подвижных катушек подключены к одной клемме, а ре* зистора и катушки индуктивности - к другой клемме второго входа

Однако сопротивление катушки индуктивности изменяется при изменении частоты синусоидального сигнала в случае измерения фазового сдвига исследуемых сигналов в широком диапазоне часто.т» вследствие чего в устройстве наблюдается зависимость показаний фазы от частоты, что снижает точность измерения. ·

X

Дель изобретения - повышение точности измерения в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее электро- ₅ динамический измерительный механизм, состоящий из неподвижной катушки, подключенной к клеммам первого входа и двух подвижных катушек, жестко связанных между собой под углом 90°, вве- 10 ден фазорасщепитель, выходы которого через регуляторы тока и измерители тока соединены с соответствующими подвижными катушками, а вход подключен к клеммам второго входа. 15

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит электродинамический измерительный механизм 1, состоящий из неподвижной катушки 2 20 и подвижных катушек 3 и 4, переключатель 5, измерители тока, например, амперметры 6 и 7, регуляторы тока 8 и 9, выполненные, например, в виде регулируемых резисторов,·буферные кас-25 кады 10 и 11, фазорасщепитель 12.

На вход фазорасщепителя 12 подается синусоидальный сигнал с частотой, равной частоте сравниваемых по фазе гармоник несинусоидальных напряжений. 30 С выходов фазорасщепителя 12 сдвинутые во фазе на 90° синусоидальные напряжения через буферные каскады 10 и 11, регуляторы тока 8. и 9 и амперметры 6 и 7 подаются на взаимно пер- 35 пендикулярные подвижные катушки 3 и 4, неподвижная катушка 2 измерительного механизма 1 через переключатель 5 поочередно подключается к источникам несинусоидальных сигналов. 40 По амперметрам 6 и 7 с помощью регуляторов тока 8 и 9 устанавливают равными синусоидальные квадратурные токи в подвижных обмотках 3 и 4 измерительного механизма 1 (· ⁴⁵

Один из несинусоидальных сигналов подают через переключатель 5 на неподвижную катушку 2.

При протекании токов 1с_хи через 50 подвижные катушки 3 и 4 создаются магнитные поля, взаимодействующие с магнитными полем катушки 2, и вращающие моменты, под действием которых стрелка электродинамического измери- 55 тельного механизма 1 устанавливается по шкале в положение, соответствующее равенству моментов ₍

L· cos <Ls in d = LLsini cos oL, Λ 1 ^u ·7 ’’ откуда =сЦ , где - угол между ос,ью неподвижной обмотки и перпендикуляром к плоскости одной из подвижных обмоток.

Регистрируют фазовый сдвиг между синусоидальным сигналом и гармоникой той же частоты в несинусоидальном сигнале. Посредством переключателя 5 на неподвижную катушку 2 подают второй несинусоидальный сигнал, стрелка измерительного механизма устанавливается на шкале в положение соответствующее равенству моментов

Ц l_eco54^5 10 0^= l” l_cs ί пЧ^СОЗ _f откуда где dL^_~ угол между осью неподвижной обмотки и перпендикуляром к плоскости одной из подвижных обмоток.

Регистрируют фазовый сдвиг между синусоидальным сигналом и гармоникой той же частоты в несинусоидальном сигнале. Искомый фазовый сдвиг определяют как разность

If = % - oL^ - d-2.·

Claims (2)

1. 3 , Дель изобретени  - повьшение точности измерени  в широком диапазоне частот. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее электродинамический измерительный механизм, состо щий из неподвижной катушки, под ключенной к клеммам первого входа и двух подвижных катушек, жестко св занных между собой под углом 90, вве ден фазорасщепитель, выходы которого через регул торы тока и измерители то ка соединены с соответствующими подвижными катушками, а вход подключен к клеммам второго входа. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит электродинамический измерительный механизм 1, состо щий из неподвижной катушки 2 и подвижных катушек 3 и 4, переключа тель 5, измерители тока, например, амперметры 6 и 7, регул торы тока 8 и 9, выполненные, например, в виде )егулируемых резисторов, буферные ка кады 10 и 11, фазорасщепитель 12. На вход фазорасщепител  12 подает синусоидальный сигнал с частотой, равной частоте сравниваемых по фазе гармоник несинусоидальных напр жений С выходов фазорасщепител  12 сдвинутые во фазе на 90 синусоидальные на пр жени  через буферные каскады 10 и 11, регул торы тока 8. и 9 и амперметры 6 и 7 подаютс  на взаимно перпендикул рные подвижные катушки 3 и 4, неподвижна  катушка 2 измерительного , механизма 1 через переключатель 5 поочередно подключаетс  к источникам несинусоидальных сигналов. По амперметрам 6 и 7 с помощью регул торов тока 8 и 9 устанавливают рав ными синусоидальные квадратурные ток в подвижных обмотках 3 и 4 измерительного механизма 1 (. оо с Один из несинусоидальных сигналов по дают через переключатель 5 на неподвижную катушку 2. При протекании токов с 1(, чере подвижные катушки 3 и 4 создаютс  магнитные пол , взаимодействующие с магнитными полем катушки 2, и вращ ющие моменты, под действием которых стрелка электродинамического измерительного механизма 1 устанавливаетс  по шкале в положение, соответствующее равенству моментов IH l cosCf sinat „ 06,. откуда , где d. - угол между осдзю неподвижной обмотки и перпендикул ром к плоскости одной из подвижных обмоток. Регистрируют фазовый сдвиг между синусоидальным сигналом и гармоникой той же частоты в несинусоидальном сигнале. Посредством переключател  5 на неподвижную катушку 2 подают второй несинусоидальный сигнал, стрелка измерительного механизма устанавливаетс  на шкале в положение d,i, соответствующее равенству моментов Г lj.,cos4 lnoCj ij, lj,sin4,cosaL.i.j откуда Чз ai-2 где cL-2 у1ол между осью неподвижной обмотки и перпендикул ром к плоскости одной из подвижных обмоток. Регистрируют фазовый сдвиг между синусоидальным сигналом и гармоникой той же частоты в несинусоидальном сигнале. Искомый фазовый сдвиг определ ют как разность Ч ( d -di. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  фазйвого сдвига между гармоникой несинусоидального сигнала и синусоидальным сигналом одинаковой с ней частоты, содержащее электродинамический измерительный механизм, состо щий из неподвижной катушки, подключенной к клеммам первого входа и двух подвижных катушек , жестко св занных между собой под углом 90, отличающеес   тем, что, с целью повьш1ени  точности измерени  в широком диапазоне частот, в устройство введен фазорасщепитель , выходы которого через регул торы тока и измерители тока соединены с соответствующими подвижными катушками , а вход подключен к клеммам второго входа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 155866, кл. aOIR 25/00, 1962.
2. 2.Электроизмерительна  техника. Под ред. B.C. Арутюнова, Л.-М., Энергетическа  литература, 1939, с. 200-203.