Многопредельный фазометр Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники, в частности к устройствам для измерения; сдвига фаз ср в диапазоне О 4 . 360° между двумя переменными напряжениями одинаковой частоты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается за счет расширениядиапазона рабочих частот, повышения устойчивости пока заний индикатора вблизи фазовых сдви гов равных 0,180 и 360° и введения с нулевой отметкой в сер индикатора дине шкапы. На фиг. 1 приведена схема многопредельного фазометра; на фиг. 2 диаграмма напряжений и импульсов тока Фазометр содержит формирователи 1 и 2 первого И второго каналов, первую и вторую дифференцирующие цепи 3 и 4, счетные триггеры 5 и 6 .первого и второго каналов, дифференцирую1дие цепи 7 и 8 соответственно первого и второго входных «Каналов, соединенные последовательно в каждом |йз входныхканалов, RS-триггер 9, индикатор 10, масштабный узел 11 и переключателБ 12, при этом первый вход фазометра через формирователь 1,дифференцирующую цепь 7 соединен с счетным входом триггера 5. Второй вход фазометра через формирователь 2,дифференцирующую цепь 8 соединен с счетным входом счетного триггера Прямой выход триггера 5 через масштабньш узел 11 и индикатор 10 соединен с выходом RS-триггера 9. Инверсный выход счетного триггера 5 через дифференцирующую цепь 3 подключен к первому входу RS-триггера 9, инверсный выход счетного триггер 6 через нормально замкнутьш и перекидной контакты переключателя 12 со динен с вторым входом RS-триггера 9 а прямой выход счетного триггера 6 соединен с нормально разомкнутым ко тактом перер лючателя 12, На фиг.2 изображена диаграмма напряжений и на первых и вторых (или только на первых) выходах узлов устройства и импуЛьсов тока 1(л, протекающего через индикатор при сдвигах фах cf , равных 180 , 90 , О , 270 и 360 между вход1а1ми напряже,ниями и, и и.. Работает устройство при положении контактов переключателя 12, показанном на фиг,1, следующим образом. Входные напряжения U, и U2 частоты fj 1/Tj формирователями 1 и 2 первого и второго каналов преобразуют в прямоугольные импульсы, которые дифференцирующими цепями 7 и 8 преобразуются в узкие импульсы, переключающие счетные триггеры 5 и 6 так, что на их выходах образуются калиброванные по амплитуде А импульсы длительностью Т и периодом , которые поступают (во втором входном канале - через переключатель 12) на входы вторых дифференцирующих цепей 3 и 4, выход1а1е импульсы которых управляют состоянием RS-триггера 9 так, что на его выходе формируются полохсительные прямоугольные импульсы амплитуды А, длительность которыхcTyj пропорциональна сдвигу фаз Cfj между напряжениями U, и U. Эти импульсы поступают на вход индикатора 10, на второй вход которого через масштабный узел I1 подаются тоже положительные импульсы амплитудой А и длительностью 0,5 с второго выхода счетного триггера 5. При этом через индикатор 10 течет средний ток uj - Т, где Rg - суммарное сопротивление узла 11 индикатора 10 и выходных со противлении триггеров 5 и 9, Этот ток и устанавливает стрелку у отметки шкалы индикатора 10, соответствующей значению cfj. При сдвиге фаз Cf 180° Г , и потому 1,„о 0 и стрелка индикато(во остается на середине шкалы у соответствующей нулевой отметки, (f 180 . Этому состоянию устройства и соответствуют первые семь строк диаграммы на фиг,2. При сдвиге фаз, например, (f 90° длительность 0,25Т,а потому через индикатор 10 течет ток отрицательного направления, пропорциональный разности Сси - 0,5Т) - 0,25Т (восьмая строка диаграммы). При Cf близком к 0° ток Ig определяется почти полным значением (-0,5)Т (девятая строка диаграммы) и стрелка устанавливается У левого края шкапы вблизи отметки О. Аналогичным образом устройство работает и при сдвиге фаз 180 q «; 360° только в этих случаях вследствие изменения знака разности (, - 0,5Т) ток Ig) через индикатор 10 изменяет свое направление на положительное, и стрелка индикатора устанавливается у соответствующих сдвигу фаз cf 180 делений на правой половр не шкалы инди катора 10 (десятая и одиннадцатая:.строки диаграммы на фиг.2). Изменение сопротивления R масштабного узла 11 позволяет при этом растягивать на всю шкалу индикатора 10 значения фаз в окрестности 180 Так, при уменьшении R, приблизительно вдвое устройство позволяет измерять q в поддиапазоне 90.,. 180... 270, при уменьшении R, еще вдвое шкала индикатора 1 О.соответствует поддиапазону 135 ...180...225 . Неустойчивые состояния триггера 9 при tj О и 360 , таким образом, остаются либо на границах диапазона 0... 180...360 , либо за пределами растянутых поддиапазонов. Обеспечение измерений в окрестностях сдвига фаз, близких к О или 360 производится путем изменения связей между триггером 6 и дифференцирующей цепью 8 по средством переключателя 12. Так, при переключении контактной группы в верхнее (по схеме на фиг.1) положение вводится-сдвиг фаз, равный 180°, в сигнал второго входного канала для дифференцирующей цепи 8 относительно сигнала, поступающего надифферен,цирующую цепь 7. При этом принцип действия устройства остается без изIменения, только смещается на 180° лишь оцифровка шкалы индикатора 10 :(и соответственно индексы при токах 1 на диаграмме по фиг.2), т.е. полнцй диапазон принимает значение -180 О....180°, а поддиапазоны (также за : счет изменения R, масштабного узла 11) - значения соответственно 270... 0...90 и 315. ..0...45. Неустойчивые состояния триггера 9 также остаются либо на краях диапазона (вблизи отметок -180 и 180 ), либо за пределами указанных растянутых поддиапазонов. Формула изобретение Многопредельный фазометр, содержащий RS-триггер сподключенным к нему индикатором, две дифференцирующие цепи, а также,два параллельных канала, соответственно подключенных к входам фазометра, и каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирователя, дифференцирующей цепи и счетного триггера, отличающийся тем, -что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены переключатель и масштабный узел, при этом прямой выход счетного триггера первого канала через масштабный узел соединен с вторым входом индикатора, инверсный выход того же триггера через первую дифференцирующую цепь соединен с одним из входов RS-триггера, прямой выход счетного триггера второго канала подключен к нормально разомкнутому контакту, а инверсный выход того же триггера соединен с нормально замкнутым контактом переключателя, перекидной контакт которого через вторую дифференцирующую цепь соединен с вторым входом RSтриггера, причем в качестве индикатора используется измеритель тока с симметричной относительно нуля шкалой, а в качестве масштабного узла используется блок добавочных сопротивлений с переключателем к индикатоФиг. 2

Изобретение относится к области фазоизмерительиой техники. Может использоваться для измерения сдвига фаз Cf в диапазоне О Lf 360 между двумя переменными напряжениями с одинаковой частотой. Цель изобретения расширение функциональных возможностей, достигается путем расширения диапазона рабочих частот, повышения устойчивости показаний индикатора вблизи фазовых сдвигов, равных О, 180 и ЗбО, переключателя 12 и масштабного узла II введения. Кроме того, фазометр содержит формирователи I и 2, дифференцирующие цепочки 3 и 4, счетные триггеры 5 и 6, дифференцирующие цепочки 7 и 8 соответственно первого и второго каналов, RS-триггер 9, индикатор 10 и масштабный узел 11 с нулевой отметкой в середине используемой шкалы. При этом вблизи указанных фазовых сдвис гов точность измере}шя повьшена в 2,4 раза. 2 ил. сл 11- и Ю N3 ЬО 4