Настоящее изобретение относится к анализаторам гармоник напряжения промышленной частоты, содержащим избирательный фазонечувствительный нуль-индикатор, соединенный с автоматическим входным переключателем. Один из неподвижных контактов этого переключателя подключен через делитель напряжения к генератору напряжения образцовой частоты, а другой неподвижный контакт присоединен к источнику анализируемого напряжения.
Предлагаемый анализатор отличается от известных тем, что в нем применен фазочувствительный каскад. Один нход каскада подключают к источнику анализируемого напряжения, а другой вход соединен с подвижным контактом входного переключателя. Выход фазочувствительного каскада присоединен к автоматическому выходному переключателю, синхронизированному с входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору.
Такое выполнение анализатора гармоник позволяет определять фазовые соотношения между высшими гармониками напряжения и первой гармоникой.
Чтобы повысить точность измерения фазы исследуемой гармоники, выход фазочувствительного каскада присоединен к выходному переключателю двумя цепями. В одну из цепей включается делитель напряжения со шкалой, отградуированной в значениях угла сдвига по фазе исследуемой гармоникиТочность анализа повышается применением блока синхронизации, вход которого подключают к источнику анализируемого напряжения, а выход - к генератору напряжения образцовой частоты.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого анализатора.
Анализатор содержит избирательный фазонечувствительный нульиндикатор НИ, соединенный с автоматическим входным переключате.лем //I. Оди1 из неподвижных контактов этого переключателя подклюM 134328
чен через делитель напряжения ЛЯ, к генератору Г нанрялсения образцовой частоты, а другой - к источнику анализируемого напряжения II.
В анализаторе ирименен также фазочувствительный каскад ФЧК., имеющий два входа. Один из них подключен к источнику анализируемого напряжения, а другой соединен с подвижным контактом автоматического входного переключателя П. Выход фазочувствительного каскада подсоединен двумя цепями к автоматическому выходному переключателю П, синхронизированному с входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору НИ. В одну из этих цепей включен делитель напряжения ДН, отградуированный в значениях угла сдвига по фазе исследуемой гармоники.
Для осуществления амплитудного анализа ключ /d устанавливают в положение 1 и, замыкая ключ /Cg, на входной переключатель Я, подают исследуемое напряжение. На выходе переключателя Я; получаются колебания, модулированные с определенной частотой, которые зат-ем подаются через ключ /Сз на избирательный усилитель ЯУ, настроенный на частоту нужной гармоники по максимальному отклопен1по индикатора Я. Затем на такую же частоту настраивается генератор Г и замыканием ключа С4 создаваемое им напряжение подается через многодекадный делитель напряжения ДЯ) на перекл Очатель Я
Результирующее модулированное напряжение, состоящее из колебаний исследуемого напряжения и колебаний генератора Г, проходит через избирательный усилитель ЯУ, сигнал на выходе которого содержит только заданную гармонику и образцовое напряжение. Чтобы устранить влияние первой гармоники исследуемого нанряжения при измерении высщих гармоник с относительно малой амнлитудой, после усилителя включается фильтр-пробка Ф, рассчитанный па частоту 50 гц. При измерении первой гармоники фильтр-пробка Ф выключается из схемы
КЛЮЧОЛ1 /(sЗатем модулированное нанряжение детектируется в амплитудном детекторе АД и подается на интегрирующий усилитель УЯ, который преобразует детектированное модулированное напряжение в колебания с частотой, равной частоте переключений входного переключателя Я,. Усиленные колебания с еимметрич-ного выхода усилителя УЯ подаются через переключатель Яз, работающий синхронно с переключателем П на индикатор Я. Для повыщепия точноети отсчета и снижения порога чувствительности амплитудного детектора иядикатор Я защунтирован конденсатором С.
Изменяя образповое напряжение, ноступающее на вход переключателя Я), с помощью делителя напряжения ДЯ добиваются нулевого показания индикатора Я, которое указывает на равенство амплитуд измеряемой гармоники п образцово1о напряжения при условии совпадения их частот. Так как образцовое и исследуемое напряжения подаются на нуль-индикатор поочередно, то фазовые соотношения между измеряемой гармоникой и образцовым напряжением пе влияют па точность компенсации, а следовательно, и на точность измерения. Отсутствие фазовращателя Б цепи образцового напряжеиия повышает точность измерения амплитуды исследуемой гармоники и упрощает процесс уравновешивания схемы. Если частота образцового напряжения отличается от частоты измеряемой гармоники, возникает погрещность, обусловленная различными затуханиями указанных колебаний при прохождении их через избирательньп усилитель ЯУ. Для того, чтобы точно подстроить частоту генератора и устранить эту погрещность, в схему ключом К, вводится усилитель-ограничитель УО. Равенство частот измеряемой гармоники и образцового генератора достигается изменением частоты генератора, а
равенство их напряжений получается посредством делителя напряжения ДН. Так как практически очень трудно получить полное совпадение частот двух независимых источников, в схему введена блок синхронизация БС частоты генератора Г. Синхронизация осуществляется при переходе через нуль исследуемой кривой. Кроме того, введение синхронизации предотврап1ает уход нуль-индикатора НИ с нулевой отметки после уравновешивания схемы при нестабильности частоты исследуемого папряжения- Отсчет производится по вольтметру V, включенному на выходе генератора, и декадам делителя напряжения ДН.
Измерение фазового сдвига исследуемой гармоники по отноп1епию к первой гармонике производится непосредственно после измерения амплитуды исследуемой гармоники. Для этого ключ К переводится в положение 2, вследствие чего нуль-индикатор НИ подключается к фазочувсгвительному каскаду ФЧК. На каскад ФЧК. одновременно подаются исследуемое и модулированное напряжения с входного переключателя Я. Напряжение с выхода фазочувствптельного каскада ФЧК. подается па избирательный пуль-индикатор через выходной переключатель Яг, работающий синхронно с переключателем Я По одной цепи это напрял ение подается на переключатель П-2 непосредственно, а по другой - через делитель напряжения ДН. Таким образом, когда ключ К находится в положении 2, на нуль-индикатор поступает модулированный сигнал, состоящий из двух напряжений, соответствующих верхнему и нижнему (на схеме) положениям переключателя Я. Глубина модуляции определяется фазовым углом между моментами перехода через нуль исследуемого напряжения и измеряемой гармоники. Нуль-и}1лпкатор будет давать нулевое показание при равенстве указанных напряжений, т. е. при нулевом сдвиге фаз. При наличии некоторого фазового угла между моментами перехода через нуль исследуемого напряжения и измеряемой гармоники при помощи делителя напряжения ДН-, добиваются нулевого показания нуль-индикатора и определяют фазу измеряемой гармоники по шкале делителя ДЯг, отградуированной в значениях фазовых углов. Погрещности схемы при фазовом анализе не зависят от фазовых погрешностей делителя ДН и определяются только norpeniпостями делителя напряжения ДЯ|, что позволяет выполнять делитель ДЯо из проволочных сопротивлений.
Предмет изобретения
. Анализатор гармоник нанряжения промышленной частоты, содержащий избирательный фазонечуветвител1 пый нуль-индикатор, соединенный с автоматическим входным переключателем, один из неподвижных контактов которого подключен через делитель напряжения к генератору напряжения образцовой частоты, а другой подключают к источнику анализируемого напряжения, отличающийся тем, что, с целью определения фазовых соотнонгений между высшими гармониками и первой гармоникой, применен фазочувствительный каскад, один вход которого подключают к источнику анализируемого напряжения, другой- соединен с подвижным контактом входного переключателя, а выход фазочувствительного каскада подсоединен к автоматическому выходному переключателю, синхронизированному е входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору.
2. Анализатор гармоник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазь исследуемой гармоники, выход фазочувствительного каскада подсоединен к выходному переключателю двумя цепями, в одну из которых включен делитель напряжения со
шкалой, отградуированной в значениях угла сдвига по фазе исследуемой гармоники.
3. Анализатор гармоник по п. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, применен блок синхронизации, вход которого подключают к источнику анализируемого напряжения, а выход -к генератору напряжения образцовой частоты.
-г1ЛЛ
