Фотоэлектрический анализатор гармоник Советский патент 1955 года по МПК G01R23/16 G01B21/20 

11редмето1М изобретения является .ничecкий анализатор для анализа и синтеза непериодических функций. Такой анализатор позволяет определять по графику функции, заданной в декартовых координатах, ее фазовую и амплитздную характеристики или находить функцию но ее фазовой и амплитудной характеристикам.

Анализатор включает в себя вра|даю цийся цилиндр-кассету для закрепления в ней трафика анализируемой функции, электродвигатель для привода цилиндра-кассеты, фотоэлектрический преобразователь ординат анализируемой функции в электрический ток и указатель гармоник, включенный на выходе преобразователя.

Особенность описьгваемото анализатора заключается в том, что в дополнение « указанныл узлам в нем совместно применены, во-первых, синхронный тенератор с якоре.м, -приводимым ВО вращение от двитателя, вращающего цилиндр-кассету, и с гговоротным статором, и, во-вторых, электродинамический прибор в качестве зказателя гармоник, подключенный одной обмоткой к -выходу фотоэлектрического преобразователя, а друтои - к обмотке якоря генератора.

На чертеже изображена иринциниальная схема описываемого фor электрического анализатора.

Анализатор состоит из прозрачного ци.чиндра-кассеты / для закрепления графика 2 анализируемой функции, электродзигате ш 3, приводящего во враиление цилиндр / через ременн}ю передачу (шкив 4, ремень .) и шкиз 6) и ось 7 фотоэлектрического преобразователя 8, указателя гармоник 9 - прибора электродинамической системы, синхронного генератора, )соробки скоростей 10 для привода генератора и приспособления для изменения фазы напряжения генератора.

Цилиндр , внутри которого помещен псточннк света //, вращается с неизменной скоростью перед оптической щелью фотоэлектрического преобразователя. Фотоэлектрический преобразователь, воспринимающий значения изменений ординат анализируемой кривой в виде изменений светового потока, направляе.мого через оптическую щель 12 на фотоэлементы этого преобразователя, преобразует изменения светового потока в переменные токи, подаваемые по

проводам 13 и 14 на вход 15-16 электродииаЛШческого прибора 9, выполнеиного к виде электродинамического ваттметра и образз ющего умножающее и интегрирующее звено анализатора.

Генератор гармонического напряжения, подаваемого на второй вход 17-18 электродинамического прибора по проводам 19 и 20, состоит из якоря 21 с обмоткой и статора 22, поворачиваемого для сдвига фазы посредством приспособления 23, снабженного индикаторной стрелкой 24.

Привод енератора осугцествляется от электродвигателя 3 через валики 25. Регулирование скорости )вращения якоря, а соответственно и частоты напряжения, вырабатываемого генератором, осуществляется посредством коробкп скоростей JO.

Электродинамнчаский ваттметр образует интеграл произведения тока, подаваемого фотоэлектрическим умножителем и пронорционального значению ординаты анализируемой кривой, на получаемый от генератора 2/, 22 ток частоты, соответствующей гармонике, .выделяемой и:. анаЛизнруемой функции.

Действие описываемого анализатора происходит следующим образам.

На цилиядре У закрепляют непрозрачный силуэт анализируемого графика функции. После включения анализатора в цень иитапня вращ;:ют рзкоятку приспособления 23 до экстремального отклонения стрелки (на чертеже не з казана) электродинамического ваттметра 9, и но показаниям этого (Ваттметра определяют амплитуды и соответственно ординаты исследуемых гармоник кривой. По шкале коробки скоростей определяют порядок гармони ки и по 1пкале приспособления 23 ее фазовую .характеристику.

Процесс синтеза заключается в том, что на цилийдре / закрепляют силуэт кривой, соответствующий коэффициенту Фурье а(п). После включения нитания анализатора при

установленном фазовом угле - .

переключая скорости вращения генератора, находят необходимое количество (например, 30) значений первого интеграла. То же самое проделывают для силуэта кривой, соответствующей коэффициенту Фурье h(n} при фазовом угле 9 0.

После этого аналогичным образо-м находят значения второго интеграла. Затем складывают найденные значения и строят график функций по отде:гьным (например, 30) ее точкам.

При.меняя коробку скоростей с нлав1ным изменением скорости врап;вния якоря генератора, можно опредачить амплитуду и фазовую характеристику для заданной точки исследуемой кривой.

Предмет изобретения

1.Фотоэлектрический анализатор гармоник, содержащий в себе: вращающийся цилиндр-кассету для закрепления в ней графика анализируемой функции, электродвигатель для привода цилиндр а-кассеты, фотоэлектрический пр.ибор для преобразования ординат анализируемой функции в электрический ток и указатель гармоник, включенный на выходе фотоэлектрического прибора, отличаю щ и и с я тем, что, с целью упрощения настройки прибора на требуе-мую гармонику и определения фазы последней относительно первой гармоники, совместно применены синхронный генератор с якорем, приводимьгм во вращение от вышеуказанного двигателя через коробку скоростей, и с поворотным статором, и электродинамический нрибор в качестве указателя гармоник, нодключанный одной обмоткой к выходу фотоэлектрического прибора, а другой - - к обмотке якоря генератора.

2. Применение фотоэлектрического анализатора ио п. 1 в качестве синтезатора, т. е. прибора для образова ния функций но составляющим гармоникам.