Основным недостатком известных фотокомпенсационных усилителей, в которых усиление производится на постоянном токе, является понижение (нрн уменьшении предела измерения) коэффициента усиления усилителя как разомкнутой системы автоматического регулирования и, как следствие, уменьшение быстродействия и увеличение дрейфа нуля прибора. Для того, чтобы сохранить быстродействие наибольшим и дрейф наименьшим и неизменным цри измерениях и регистрациях на любом требуемом пределе измерения, необходимо при переключении пределов измерения соответственно изменять коэффициент усиления фотокомпенсатора как разомкнутой системы, оставляя наибольшим значение коэффициента усиления разомкнутой системы, допустимое с точки зрения устойчивости фотокомпенсатора.
С целью решения этой задачи, в предлагаемом фотокомпенсационном усилителе, содержащем, аналогично известным, компенсационную схему с зеркальным гальванометром и показывающий или регистрирующий прибор, усиление выполнено на переменном токе. Для этого в нем применены: мостовая схема с одним или двумя дифференциальными фотосопротивлениями, каскадный усилитель для усиления разбаланса мостовой схемы с делителем напряжения, переключаемым для изменения коэффициента усиления одновременно с переключением пределов измерения прибора, и фазочувствительный выпрямитель для измерения сигналов обеих полярностей.
На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого фотокомпенсационного усилителя, состоящего из мостовой схемы AJ каскадного усилителя Б переменного найряжения, фазочувствительной выпрямительной, схемы В, цепи Г компенсации измеряемого напряжения и показывающего или самопишущего прибора Д.
Мостовая схема А питается от источника переменного тока и составлена из двух фотосопротивлений 1,2 и постоянных сопротивлений 3,4.
№ 119611- 2 -
Каскадный усилитель Б переменного напряжения имеет в цепи каскада мощности делитель напряжения 5, щетка которого жестко связана с рукояткой 6 переключателя пределов измерения прибора (цифрами /, //, /// и IV показаны соответствующие положения щеток переключателя) . На вход усилителя Б подается напряжение разбаланса мостовой схемы, вызываемого перемещением по фотосопротивлениям светового луча от зеркального гальванометра 7. С выхода усилителя Б напряжение подается на фазочувствительную выпрямительную схему В и с нее - в цепь Г копменсации измеряемого на-пряжения. Последняя содержит управляющий зеркальный гальванометр 7 с осветителем и оптической системой, компенсационные сопротивления и переключатель пределов измерения 8, щетка которого жестко связана с рукояткой 5.
При подаче измеряемого напряжения О . на вход фотокомпенсатора гальванометр 7 отклоняется в ту или иную сторону (в зависимости от полярности измеряемого напряжения) и вызывает разбаланс мостовой схемы А. В связи с изменением освещенности фотосопротивлений. 1 и 2 возникает переменное напряжение разбаланса, фаза которого определяется полярностью измеряемого постоянного напряжения, которое подается на вход усилителя Б переменного напряжения, усиливается им и поступает в фазочувствительную выпрямительную схему В. Выпрямленный ток протекает через сопротивление в цепи компенсации измеряемого напряжения и компенсирует измеряемое напряжение. Величина последнего указывается или регистрируется прибором Д. При изменении предела измерения с помощью рукоятки 6 переключателя пределов измерения 8 одновременно переключается делитель напряжения 5 во втором каскаде усилителя В переменного напряжения, что позволяет при уменьщении предела измерения соответственно увеличивать коэффициент усиления усилителя переменного напряжения, а при увеличении предела измерения - уменьщать коэффициент усиления этого усилителя, сохраняя при этом неизменным наибольщее значение коэффициента усиления разомкнутой системы, допускаемое устойчивостью фотокомпенсатора, т. е. оставляя неизменными быстродействие прибора и дрейф нуля на всех пределах измерения.
В качестве усилителя Б переменного напряжения могут быть использованы как электронные, так и полупроводниковые, а также магнитные усилители. С целью конструктивного упрощения мостовой схемы А вместо двух фотосопротивлений может быть применено одно дифференциальное фотосопротивление, части которого являются двумя плечами моста. Для повыщения чувствительности мостовой схемы она может быть собрана на двух дифференциальных фотосопротивлениях.
Предмет изобретения
Фотокомпенсационный усилитель, содержащий компенсационную схему с зеркальным гальванометром и показывающий или регистрирующий, прибор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дрейфа нуля и сохранения быстродействия на всех пределах измерения, усиление выполнено на переменном токе, для чего применены мостовая схема с одним или двумя дифференциальными фотосопротивлениями, каскадный усилитель для усиления разбаланса мостовой схемы с делителем напряжения, переключаемым для изменения коэффициента усиления одновременно с переключением пределов измерения прибора, и фазочувствительный выпрямитель для измерения сигналов обеих полярностей.
