Изобретение относится к схемам анализаторов гармоник переменных токов, имеющих сложную форму кривой.
Известные анализаторы того же назначения, основанные на поочередной компенсации амплитуды напряжения каждой из составляюидих гармоник (выделенных, например, с помощью соответствующего фильтра) эталонным напряжением той же частоты вспомогательного генератора, имеют невысокую точность и малую стабильность во времени.
Сущность изобретения заключается в том, что для указания равенства сравниваемых напряжений применен одноканальный фазонечувствительный избирательный нуль-индикатор и сдвоенный переключатель, предназначенный для поочередного подключения к входу индикатора исследуемого и эталонного напряжения с частотой, значительно меньшеГ; частоты анализируемой кривой. Такое устройство анализатора повышает точность измерения гармоник вследствие устранения влияния фазовых соотнощений сравниваемых гармоник.
На чертеже изображена блок-схема описываемого анализатора.
Как видно из схемы, на переключатель Я, работающий с малой частотой переключения (единицы герц), подается исследуемое напряжение f/д. (ключ KI замкнут). В результате получаем модулированные с частотой переключения колебания. Эти колебания поступают на вход избирательного усилителя ИУ (ключ Кз находится в положении 1), который настраивается на частоту нужной гармоники по максимальному отклонению индикатора И. Затем такая же частота устанавливаете на шкале образцового генератора Го и образцовое напряжение (/о подается через многодекадный делитель напряжения ДН на переключатель HI замыканием ключа /(. Результирующее модулированное напряжение, состоящее из колебаний исследуемой гармоники и колебаний образцового генератора, проходит через избирательный усилитель ИУ, сигнал на выходе которого содержит только заданную гармонику и образцовое напряжение. Чтобы устранить влияние первой гармоники ис№ 131825- 2 следуемого напряжения при измерении высших гармоник с относительно малой амплитудой, после усилителя вводится фильтр-пробка Ф на частоту 50 гц, который выключается из схемы ключом I{ при измерении первой гармоники. После этого модулированное напряжение детектируется, проходя через амплитудный детектор АЦ, и подается на интегрирующий усилитель У„, который преобразует детектированное модулированное напряжение в колебания с частотой, равной частоте переключений Я;. Усиленные колебания с симметричного выхода усилителя подаются через механический выпрямитель П, работающий синхронно с переключателем rii, на стрелочный прибор-индикатор Я. Для повышения точности отсчета и снижения порога чувствительности амплитудного детектора индикатор И зашунтирован конденсатором С.
В том случае, если образцовое напряжение после делителя напряжения ДН не равно измеряемой гармонике, на выходе интегрирующего усилителя Уц появляется разностный сигнал, и стрелка индикатора И отходит от нуля. Изменяя образцовое напряжение с помощью делителя напряжения, добиваются нулевого показания индикатора, что означает равенство амплитуд измеряемой гармоники и образцового напряжения при условии, что их частоты совпадают. Так как оба напряжения (образцовое и исследуемое) подаются на нуль-индикатор поочередно, то фазовые соотношения между измеряемой гармоникой и образцовым напряжением (/о не влияют на точность компенсации, а следовательно, и на точность измерения. Отсутствие фазовращателя в цепи образцового напряжения повышает точность измерения амплитуды исследуемой гармоники.
Если частота напряжения UQ несколько отличается от частоты измеряемой гармоники и ,. , появляется погрешность, так как Uo и U .„ имеют различное затухание при прохождении через избирательный усилитель. Чтобы точно подстроить частоту генератора и устранить эту погрешность, в фазонечувствительный избирательный нуль-индикатор вводится ключом Кз усилитель-ограничитель УО. При этом на избирательный усилитель ИУ будут поступать сигналы, равные по амплитуде и отличающиеся только по частоте.
При неравенстве частот стрелка индикатора И отходит от нуля и частоту образцового генератора измен яют так, чтобы стрелка оказалась на нуле, что означает равенство затуханий, т. е. частот. Затем отключают усилитель-ограничитель УО и вновь устанавливают стрелку прибора на нуль делителем напряжения, т. е. уравновешивают амплитуду измеряемой гармоники с амплитудой образцового геператора, имеющего синхронную частоту. Отсчет производится по вольтметру, включенномуна выходе генератора, и по декадам делителя напряжения ДН.
Предмет изобретения
Анализатор гармоник переменных токов со сложной формой кривой, основанный на поочередной компенсации амплитуды напряжения каждой из составляющих гармоник, выделенных, напоимер, с помощью соответствующего фильтра, известным эталонным напряжением той же частоты вспомогательного генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем устранения влияния фазовых соотношений сравниваемых напряжений, в качестве индикатора равенства указанных напряжений применен одпоканальный фазонечувствительный избиоательный нуль-индикатор и сдвоенный переключатель, предназначенный для поочередного подключения к входу индикатора исследуемого и эталонного напряжения с частотой, значительно мен::,шей частоты анализируемой кривой.
