SU953579A2

SU953579A2 - Differential indicator

Info

Publication number: SU953579A2
Application number: SU802983413A
Authority: SU
Inventors: Борис Леонидович Грошев
Priority date: 1980-09-22
Filing date: 1980-09-22
Publication date: 1982-08-23

Description

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ(54) DIFFERENTIAL INDEX

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и может, в частности, использоватьс в качестве высокочувствительного дифференциального указател или нуль-инцикатора в метрологических установках дл проверки масштабных уст ройств. По основному авт. св. № 868605 известен дифференциальный указатель, содержащий первый блок сравнени , два входа которого соединены с входными Клеммами, и синхронный детектор, управл ющий вход которого через формирователь коммутирующего напр жени соединен с первым входом первого блока срав нени , а выход через усилитель посто нного тока соединен с выходной клеммой, а также последовательно соединенные пер вый регулирующий блок, вход которого соединен с первым входом первого блока сравнени , преобразователь, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого соеданен с источником опорного напр жени , и усилитель рассогласовани , выход которого соединен с управл ющими Bxt дами первого и второго регулирующих блоков, причем вход второго регулгфующего блока соединен с первого блока сравнени , а его рыход - с входом Синхронного детектора l. Недостатком ванного дифференциального указател влдатс погрешность измерени , обусловленна фазовыми сдвигами входных напр жений. Оценим значение этой погрешности. Выходное напр жение первого блока сравнени Uj, можно записать : ,U -s n6ai-U.-sin(a)t-vcf), (О Где (|) - фазовый сдвиг между jsxonHbiMH напр жени ми U и (i Использу формулу разложени синуса суммы и полага , что IJ , получим: U(., lj( -coeq))t-coswt-s-incp. (2)The invention relates to a radio metering technique and can, in particular, be used as a highly sensitive differential pointer or null detector in metrological installations for testing large-scale devices. According to the main author. St. No. 868605, a differential pointer is known containing the first comparison unit, two inputs of which are connected to the input terminals, and a synchronous detector, the control input of which is connected to the first input of the first comparison unit through the switching voltage generator, and the output is connected via the DC amplifier output terminal, as well as serially connected first regulating unit, the input of which is connected to the first input of the first comparison unit, the converter, the output of which is connected to the first input of the second Comparison lock, the second input of which is connected to the source of the reference voltage, and the error amplifier, the output of which is connected to the controllers Bxt of the first and second control units, the input of the second regulating unit connected to the first comparison unit, and its output to the input of the Synchronous detector l. The disadvantage of the differential pointer is the measurement error due to phase shifts of the input voltages. We estimate the value of this error. The output voltage of the first unit of comparison Uj can be written:, U -s n6ai-U.-sin (a) t-vcf), (О Where (|) is the phase shift between jsxonHbiMH of the voltages U and (i) Using the decomposition formula sine of the sum and assuming that IJ, we get: U (., lj (-coeq)) t-coswt-s-incp. (2)

Поскольку ciraxpoHHbift дегектор не реагарует.на ювар агурнуго составл ющую входного напр жени , его выходное на- пр51жшие и равно:Since the ciraxpoHHbift detector has no response on the component of the input voltage, its output voltage is equal to:

J k-U-H-coscpk(3)J k-U-H-coscpk (3)

где К - коэффициент пропорйиональностн.where K is the proportional ratio.

Из формулы СЗ) видно, что при. подаче на вход устройства равных напр жений li У,. 1|, но сдвинутых на угол if., выходхоцное напр жение дифференциального указател не равно нулю. Это гфиводит к недопустимой величине погрешности, котора определ етс выражением: From the formula SZ) it is clear that at. supply to the input of a device of equal voltages li Y ,. 1 |, but shifted by the angle if., The output voltage of the differential pointer is not zero. This leads to an unacceptable amount of error, which is defined by the expression:

, ; ф . . ,; f. .

(.coscp).(4).(.coscp). (4).

Приближенное равенство справедливо дл : малых tp . Например, при (|) 2° погрешность измерени достигает 6,06 l%i20Approximate equality is valid for: small tp. For example, with (|) 2 °, the measurement error reaches 6.06 l% i20

Цель изобретени повышение точности измерени .The purpose of the invention is improved measurement accuracy.

Поставленна цепь достигаетс тем, что в дифференциальный указатель введен сумматор, два входа которого соединены s с входами первого блока сравнени ; а выход - с входом.формировател коммутирую ющего напр жени .The delivered circuit is achieved by inserting an adder in the differential pointer, the two inputs of which are connected to the inputs of the first comparison unit; and the output is from the commutation voltage input.

На чертеже приведена блок-схема диф ,.. ференциального указател .The drawing shows a block diagram of the differential, .. fermentative index.

Устройство содержит первый блок 1 сравнени , два выхода которого соединены с входныкта Клеммами, и синхронный детектор 2, управл5пощий вход которого со еюшен с выходом формировател 3 Ком- ; мутирующего напр жени , а выход - через усилитель 4 посто нного тока соединен с выхо ной клеммой, а также псжледоьательно соединенные первый регулирующий блок 5, вход которого соединен.с первым вхо-- дом первого блока 1 сравнени , преобра- зователь 6, выход которого соединен с первым входом второго блока 7. сравнени , второй вход которого соединен с источником 8 опорного напр жени , и усилитель 9 рассогласовани , выход которого соеди нен с управл ющими входами первого 5 и второго Ю регулирующих блоков, вход второго регулирующего блока 10 соединеВ с выходом первого блока 1 сравнени , а 50 его вьтход - с входом синхронного детектора 2, П{мчем входы дополнительного сумматора 11 соединены с входами первого блока 1 сравнени , а его выход - с входом формировател 3 коммутирующего 55 напр жени .The device contains the first unit 1 of comparison, two outputs of which are connected to the input terminals, and a synchronous detector 2, the control input of which is connected with the output of the generator 3 Com-; the output voltage is connected to the output terminal through the DC amplifier 4, as well as the first control unit 5, the input of which is connected to the first input of the first comparison unit 1, the converter 6, the output of which is connected to the first input of the second unit 7. comparison, the second input of which is connected to the source 8 of the reference voltage, and the error amplifier 9, the output of which is connected to the control inputs of the first 5 and second Yu control units, the input of the second regulating unit 10 ineV with the output of the first comparator unit 1, while it vthod 50 - to the input of the synchronous detecting circuit 2, P {mchem additional inputs of the adder 11 are connected to inputs of the first comparator unit 1, while its output - to the input 3 of the switching shaper 55 voltage.

Устройство работает следующим оброThe device works as follows

ЗОИ.Zoe.

Первый блок 1 сравнени выдел ет разность входных напр жений, значение и фаза которой определ етс разностью и разностью фаз входных напр жений , и описываетс выражением (1).The first comparison unit 1 selects the difference between the input voltages, the value and the phase of which is determined by the difference and the phase difference of the input voltages, and is described by the expression (1).

Поскольку дифференциальный указатель измер ет относительную разность входных напр жений, первый регулируующий блок 5, преобразователь 6, второй блок 7 сравнени , источник 8. опорного напр жши , делитель рассогласовани . 9 и |Второй регулирующий блок 10 осуществл 1ют нормирование коэффициента передачи и представл5Пот собой автоматическую систему регулирова1ш .Since the differential pointer measures the relative difference of the input voltages, the first regulating unit 5, the transducer 6, the second comparing unit 7, the source 8. the reference voltage, the error divider. 9 and | The second regulating unit 10 carries out the rationing of the transmission coefficient and represents an automatic regulating system.

Нормированное разностное напр жение преобразуетс с помощью синхронног детектора 2 и усиливаетс усилителем посто нного тока 4. Однако,в отличие о известного устройства, коммутирующее напр жение формируетс из суммы вхорьных напр жений;The normalized differential voltage is converted by the synchronous detector 2 and amplified by the DC amplifier 4. However, in contrast to the known device, the switching voltage is formed from the sum of the peak voltages;

(()) + (()) +

co&coi-s nq).(5) Поскольку, амплитуда коммутирующего напр жени нормируетс формирователем коммутирующего напр жени 3, рассмотрим его фа; co & coi-s nq.) (5) Since, the amplitude of the switching voltage is normalized by the driver of the switching voltage 3, we consider its phase;

, ,, Г бнпо 1 U), ,, g bnpo 1 U)

(6) (6)

Проведем анализ фазовой погрешности предложенного устройства по аналогии с проделанным выше дл известного.We will analyze the phase error of the proposed device by analogy with the above for the known.

В этом случае, выходное напр женке синхронного детектора 2 Ug , равное проекции его входного напр жени на коммутирующий вектор, определ етс выражешгем:In this case, the output voltage of the synchronous detector 2 Ug, equal to the projection of its input voltage on the switching vector, is determined by the expression:

ff

(1-с05ф)ч(1-s05f) h

.u..u.u..u

ч .. Ц)1h .. C) 1

COS-j-SinCp-SHn Cos-j-sincp-shn

tp I . .tp i. .

По аналогии с выражением (4) погрешности измерени о запишетс ;By analogy with expression (4), the measurement error σ is written;

(7)(7)

Сравнени (7) и (4) показывают, что в предложенном устройстве выигрыш в точности весьма рачительный. В частности дл тех же 2 расчетна погрешность -В 0,ОООО 1%, т.е. пренебрежимо мала, в, то врем как в известном устройстве она составл ет 0,061%.Comparisons (7) and (4) show that in the proposed device, the gain in accuracy is very significant. In particular, for the same 2, the calculated error is –B 0, OOOO is 1%, i.e. is negligible, at, while in the known device it is 0.061%.

Таким образом,предлагаемое устройство позвол ет за счет введени жесткой св зи между фазой .коммутирующего нап}-) жени Thus, the proposed device allows for the introduction of a hard link between the phase of the commuting switch} -)

и фазовым совигом межцу сравниваемь ми напр жени ми, а именно с помощью введени дополнительного сумматора, уменьшить фазовую погрешность измерени , и тем самым повысить его точность.and phase matching between the two voltages, namely, by introducing an additional adder, reduce the phase measurement error, and thereby increase its accuracy.

Claims

1. USSR author's certificate N vbvob.kl. Q 01 R 19/10, 01.18.8.