Устройство для индикации 90-ного сдвига фаз между двумя напряжениями Советский патент 1983 года по МПК G01R25/00 

JW

DO

4;;:

ее Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для точной индикации 90-градусного сдвига фаз при поверке и градуировке электроизмерительных приборов переменного тока, в ко пенсационных фазоизмерительных устройствах, в схемах для настройки ши рокополосных фазовращателей, калибр торов фаз. Известно устройство для индикации 90-градусного сдвига фаз между Двумя токами или напряжениями, содержащее идентичные металлические подогреваемые резисторы с косвенным подогревом, чувствительные элементы Которых включены -в мостовую схему, источник питания и гальванометр, включенные в диагонали моста, Hcirpe йатели резисторов также образуют мостовую схему, к диагоналям которо подводятся токи, разность фаз между которыми индицируется. При сдвиге фаз между токами, равном 90°, геометрическая су.4ма и разность токов Плеч будут равны и мост, состоящий из чувствительных элементов, находится в равновесии l. Однако индикация 90-градусного сдвига фаз в известном устройстве возможна лишь между токами в раздельных цепях,: что ограничивает воз можности его применения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ус ройство для индикации 90--градусног сдвига фаз между двумя токами или напряжениями, содержащее идентич:НЬ е металлические подогреваемые резисторы, чувствительные элементы ко торых образуют мостоззую схему, в одну из диагоналей которой включен источник постоянного тока, а в другую - гальванометр, причем два мета лических подогреваемьах резистора, включенные в противоположные плечи моста, содерлшт по два нагревателя, соединенных последовательно между собой и с нагревателями в противоположных плечах мостовой схемы, при этом последовательно с ними соединены нагреватели в других плечах,, при этом один ИЗ источников тока или напряжения подключен к свободно выводу одного из нагревателей, а др гой - к общей точке нагревателей противоположного плеча и соседнего с ними нагревателя смежного плеча 2. Недостгатками указанного устройст является то, что индикации 90-rpciдусного сдвига фаз может осуществляться только при равных уровнях; входных токов или напряжений, а уст ройство может работать только с источниками тока (так как при работ с источниками напряжения, внутренне сопротивление которых , произой дет перераспределение токов в нагревателях и устройство не будет индицировать 90-градусный сдвиг фаз). Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, заключающееся в увеличении диапазона уровней входных сигналов и обеспечении возможности работы с источниками напряжения. Поставленная цель достигается тем, что устройство для индикации 90градусного сдвига фаз между двумя напряжениями, содержащее идевтичные металлические подогреваемые резисторы/ чувствительные элементы которых включены в два смежных плеча мостовой схемы, гальванометр и источник питания, включенные в диагонали моста, снабжено дополнительно первым, вторым, третьим и четверТЫГ.1 резисторами, сопротивления кйторых равны сопротивлениям нагревателей подогреваемых резисторов, а в -два других плеча мостовой схемы включены резисторы, сопротивления которых равны между собой, при этом один из выводов нагревателя первого подогреваемого резистора соединен с одним из источников напряжения и одними из выводов первого и третьего резисторов, а другой вывод нагревателя первого подогреваемого резистора связан с другим выводом первого резистора и одним из выводов четвертого резистора, другой вывод которого соединен с- другим источником напряжения и. одним из выводов второго резистора, другой вывод которого связан с другим выводом второго резистора и одним из выводов нагревателя второго подогреваемого резистора, другой вывод которого соединен с общей точкой источников напряжения. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит металлические подогр еваемые резисторы 1 и 2 с косвённым1 подогревом, резисторы 3-8, источник 9 питания и гальванометр 10. Чувствительные элементы металлически.х подогреваемых -резисторов 1 и 2 и резисторы 1 и 8 образуют мостовую схему. Источник 9 постоянного тока напряжением U пит-включен в диагональ моста, а в измерительную диагональ этого моста включен чувствительный гальванометр 10. Сопротивления нагревателей резисторов1 и 2 и резисторов 3 - б равны мезэду собой, т.е Кцр КС 2.- Ъ Один из выводов нагревателя подогреваемого резистора 1 соединен с одними из выводов резисторов 3 и б и одним из источни1 ов напряжения, а другой вывод нагревателя подогреваемого резистора 1 связан с другим выводом резистора 3 и одним из выводов резистора 4, другой вывод которого соединен с другим источником напряжения и одним из выводов резистора 5. Другой вывод резистора 5связан с другим выводом резистора б и одним из выводов нагревателя подогреваемого резистора 2, другой вывод которого соединен с общей точкой источников напряжения. Схема работает следующим образом Если исследуемые напряжения Ц(fc) и 0(2.(t) отсутствуют, мост сбалансирован и отклонение гальванометров равно нулю. При подключении исследуемых напряжений, с учетом того, что внутреннее сопротивление источников R;j - О, по нагревателю подогреваемого резистора 1 с сопротивлением R мр R будет протекать геометпрчес кая (.векторная) разность токовТ 4+Г а по нагревателю подогреваемого резистора 2 с сопротивлением RHC будет протекать геометрическая сумм - - -ч токов а/- Мост будет находиться в равновесии, т.е. отклонение гальванометр 6будет равно нулю, при условии выполнения баланса мощностей, выделяемых нагревателями ( (-. -(()1 2f.co,.«. Отсюда получаем ),, т.е. мостовая схема будет находитГся в равновесии лишь при 90 При этом равновесие схемы не изменится при изменении уровней входных сигналов, тогда как ,в известном устройстве (индикация 90-градусного сдвига фаз возможна лишь при равных значениях { уровнях)входных сигналов. Предлагаемое устройство позволяет работать с источниками напряжения и отличается высокой чувствительностью и простотой, так как отпадает необходимость использования подогреваемых резисторов с двумя нагревателями. Малая остаточная реактивность нагревателей позволяет применять устройство в широком диапазоне частот , Указанные преимущества позволяют расширить сферу применения данных устройств и получить существенный экономический эффект.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ЭО-ГРАДУСнего СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ НАПРЯЖЕНИ5И4И, содержащее идентичные металлические подогреваемые резисторы, чувствительные элементы которых включены в два смежных плеча мостовой схемы, гальванометр и .источник литания, включенные в диагонали моста отличающе ся тем, iSTO, с целью. расширения функциональных возможностей, оно снабжено до|полнительно первым, вторьлм, третьим и четвертым резисторами, сопротивления которых равны сопротивлениям нагревателей подогреваемых резисторов а в два других плеча мостовой схемы включены резисторы, сопротивления которых равны между собой, при этом один из выводов нагревателя первого подогреваемого резистора соединен с одним из источников напряжения и одними из выводов первого и третьего резисторов, а другой вывод нагревателя первого подогреваемого резистора связан с другим выводом первого резистора и одним из выводов четвертого резистора, другой вывод которого соединен с другим источником напряжения и одним из выводов О второго резистора, другой вывод кото- § рого связан с другим выводом второго резистора и одним иэ выводов нагревателя второго подогреваемого . резистора/ другой вывод которого сое.динен с общей точкой источников налряжения.