Дифференциальный указатель Советский патент 1983 года по МПК G01R19/10 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализаци высокочувствитель ных нуль-индикаторо например, в метрологических уста- , новках для поверки масштабных устроиств. По основкому авт.св. № 953579 известен дифференциальный указатель содержащий первый блок сравнения, . первый регулирующий блок-и сумматор два входа каждого из которых соединены с обеими входными клеммами у ройства, второй регулирующий блок, с.игнальный вход которого подключен к выходу первого блока .сравнения, синхронный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом isToporo регулирующего блока, а выход через усилитель постоянного тока - с выход ной клеммой устройства, формирователь коммутирующего напряжения, сиг нальный вход которого подключен к выходу сумматора, вьдход - к управляющему входу синхронного детектора, преобразователь, вход которого соединен с выходом первого регули-. рующего блока, второй блок сравнения, входы крторого подключены к к вьзхода;м преобразователя и источника опорного напряжения, усилитель рассогласования, вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а выход - с управляющими обоих регулирующих блоковCl Недостаток устройства в значител ной погрешности, измерения, обусловленной отличными один от другого фа выми сдвигагли в измерительном и опо ном каналах. Цель изобретения - повышение точ ности измерительного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в дифференциальный указатель, содержащий первый блок сравнения, первый регулирующий блок и сумматор, два входа каждого из кото рых соединены с обеими входными кле мами устройства, второй регулирующий блЪк, сигнальный вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, синхронный детектор сиг нальный вход которого соединен с выходом второгсэ регулирующего блока а выход через усилитель постоянного тока - с выходной клеммой устройства, формирователь коммутирующего напряжения, сигнальный вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к управляющему входу синхро ного детектора, преобразователь, вход .которого соединен с выходом пе вого регулирующего блока, второй .блок сравнения/ входы которого подключены к выходам преобразователя и источника опорного напряжения, усилитель рассогласования, вход которо го соединен с выходом второго блока .сравнения, а выход - с управляющими входами обоих регулирующих блоков, введены фазосдвигающий блок, переключатель, интегратор и ключ, при этом вход фазосдвигакяцего блока соединен с одной из входных клемм указателя входы переключателя подключены к . двум ВЫХОДШ.1 фазосдвигающего блока и к обеим входным клеммам указателя, а выходы - к входам первого блока сравнения, первого регулирующего блока и сумматора, вход интегратора через ключ соединен с выходной клеммой указателя, а выход -. с фазоподстроечным входом формирователя коммутирующего напряжения. На фиг.1 представлена функциональная схема дифференциального указателя; на фиг. 2 приведена векторная диаграм1 1а напряжений, поясняющаяпринцип работы устройства. В устройство входят блока 1 сравнения, синхронный детектор 2, формирователь 3 коммутирующего напряжения , усилитель 4 постоянного тока, .регулирующий блок 5, преобразователь б, блок 7 сравнения, источник 8 опорного напряжения,, усилитель 9 рассогласования, регулирующий блок 10, сумма.тор 11, интегратор 12, ключ 13, фазосдвигающий блок 14 и переключатель 15. Поизциями 16, 17 на схеме обозначены входные клеммы устройства, а позицией 1б,17 на схеме обозначены входные клеммы устройст- ва, а позицией 18 - входная клемма. Работа устройства происходит следующим образом. Блок 1 сравнения выделяет разность входных напряжений и и Ug, абсолютное значение и фаза которойопределяются ра.зностью модулей и фаз . и и й;2. Поскольку дифференциальный указате.ль измеряет относительную разность входных напряжений, блоки 5-10 осуществляют нормирование коэффициента передачи и в совокупности представляют собой замкнутую систему автом.атического регулирования. Нормированное .разностное напряжение преобразуется с помощью синхронного детектора 2 и усиливается усилителем 4 постоянного тока. При этом коммути-т рующее напряжение, вырабатываемое формирователем 3, Формируется из cyMvffii входных напряжений U и (j образующейся на выходе сумматора 11. Работа устройства поясняется векторной диаграммой напряжений (.фиг.2/ на которой вектор ОА отображает входное напряжение U , вектор ОВ - входное напряжение Ьу, сдвинутое oтнocиteльнo Ufi на угол f. вектор ОС - коммутирующеенапряжение с фазой , вектор ОС - коммутирующее напряжение с фазой +у2(; фазовый набег в каналахJ7 вектор АН - выходное напряжение блока 1 сравнения. Очевидно, что вектор MN, являющийся проекцией вектора разностного напряжения АВ на вектор ОС, характеризует собой напряжение,обусловленное фазовой ошибкой сравнения в известном устройстве. Для устраненияуказанной фазовой погрешности в предложенном устройстве вектор коммутирую щего напряжения ОС поворачивается на угол ;V , что соответствует поло жению вектора ОС. . Процесс устранения фазовой погрешности заключается в с:ледукице1.1. К входам блока 1 сравнения с пся 1ощью переключателя 15 Подводятся два напряжения с выходов фазосдвигающего блока 14/ имеющие модули равные 10,1, и f02 Кно сдвинутые по фаае один относи тельно другого на угол Ч . Одновременно с этим замыкается ключ 13, интегратор 12 подключается к выходной клекме 18 устройства и на его вход поступает напряжение пропорционалБИое величине фазовой ошибки. Выходной сигнсШ интегратора 12 подается на фазолодстроечный вход формирователя 3, в результате чего фаза коммутирующего напряжения изменяется на такую величину, при которой выходное напряжение усилителя постоянного тока 4 становится равным нулю. При этом вектор коммутирующего напряжения выставляется .в положение ОС, симметричное относительно входных напряжений 0:, и О Р ОВ}, т.е. фазовый набег оказывается скротенсированным. В процессе измерения переключатель 15 переводится в другое состояние, при котором к входам блока 1 сравнения подключаются входные клеммы 16, 17 устройства. Одновременно ключ 13 размыкается. Фазовая norpeiuность результата измерения в данном случае будет определяться только фазой Ч , причем,ее численное значение составит . Таким образом,в предложенном устройстве путем корректирующего воздействия на фазу коммутирующего на- . пряжения в соответствии с фазовым . набегом в каналахповышается точность измерения.

ЯИФФЕРЕНЦШиЛНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ по авт.св, 953579, о т л и ч а ю14 и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены фазосдвигающий блок, переключатель., литегратор и ключ, причем вход фазосдвигакхцего блока ссЗедннён с олной из входных клемм указателя, входы переключателя подключены к двух выходам фазосдвигающего блбка и к обеим входиЕШ клеммам указателя, а выходы - к входам первого блока сравнения, первого рег л рукцего .блока и сумматора, вход--«нтвгратора через ключ соединен с адходной клеммой указателя, а выход - с фазопод ;троечным входам фО1 юрователя ксии(ИУтируючего напряжения.