Предметом изобретения является автоматический п-рямоугольнокоординатный компенсатор с двумя каналадш уравновешивания по ортогональным проекциям компенсируемого напряжения, особенность которого заключается в применении в каждом канале - для осуществления дискретного уравновешивания - шаговых искателей, к ламелям которых подключены постоянные сопротивления образуюш,ие дискретные уравновешиваюпдие делители.
Предлагаемым выполнением компенсатора обеспечивается достаточно большое быстродействие и высокая точность измерения, а также достигается возможность получения цифрового отсчета и довольно простой передачи результатов измерений на расстояние.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого компенсатора; на фиг. 2 - схема управления шаговыми искателями.
В состав компенсатора входят: блок синфазного компенсируюш.его напряжения Ukx, блок квадратурного компенсируюшего напряжении U/uj, усилитель небаланса Y, фазочувствительные выпрямители 0Bi и ФВ, опорные напряжения которых совпадают ло фазе с соответствуюш,ими компенсирующими напряжениями Uhx и t/,,., поляризованные реле Р и PZ, реагирующие на сигнал небаланса и управляющие работой шаговых искателей LUHi - ШИ, переключатели для реверса компенсирующих напряжений и генератор тактовых импульсов ГТИ.
Разностное напряжение (напряжение небаланса ,1., поступает на вход усилителя У и затем на фазочувствительные выпрямители Ф и ФВ2. В зависимости От знака разностного напряжения замыкается один из контактов поляризованного реле, приходят в действие шаговые искатели (причем в работе всегда находится один шаговый искатель в каждом блоке компенсируюшего напряжения) и переЛЬ 146872-2мещаются до тех пор, пока не будет достигнуто положение равновесия, т. е. пока разностное напряжение не станет равным нулю.
Система усилитель - блок компенсирующих напряжений образует канал уравновешивания. Так как в компенсаторе имеются два блока компенсируюш,их напряжения t/ft.T и Uky, то соответственно имеются два канала уравновешивания, которые в процессе уравновешивания могут влиять один на другой, увеличивая время уравновешивания, а в некоторых случаях приводя систему в неустойчивое состояние.
Соответствуюшей настройкой фазовой чувствительности выпрямителей ФВ и ФВз можно достигнуть условия, при котором каналы уравновешивания не будут влиять друг на друга. Кроме того, как показали исследования, если степень взаимной связи между каналами уравновешивания небольшая, то процесс уравновешивания также идет устойчиво.
Как видно из фиг. 1, каждый из шаговых искателей перемеш,ает свои движки одновременно по двум делителям сопротивления, из которых один служит для получения компенсирующего напряжения, а второй для поддержания постоянства общего сопротивления в цепи делителей и, соответственно, для стабилизации тока в цепи делителей комленсирующих нап-ряжений.
процесс уравновешивания в компенсаторе рассматривается на цифровых примерах. Если компенсирующее напряжение (//;а- 0, а составляющая измеряе1мого напряжения, совпадающая по фазе с компенсирующим напряжением Uhx, равна , то -поляризованное реле Pt (фиг. 2) замыкает контакт fii и получает питание катущки Ш щагового искателя ШИ, движок которого поворачивается на полный угол. При этом компенсирующее напряжение Vhx 9. В крайнем положении шагового искателя замыкается контакт /C/CiE и одновременно в другом контакте шагового искателя (который на схеме не показан )обесточивается цепь катушки . Движок шагового искателя ШИ останавливается, включается катушка шагового искателя Я/Яг и приводит в движение его движок. В крайнем положении этого движка /« 99. Аналогично через контакт KKzB включается катушка Я/зБ шагового искателя ШИ и обесточивается катушка искателя ШИ2. Таким образом получаются компенсирующие напряжения f/fi.199, 299, 399. При компенсирующем напряжении //« 399 оно становится больше измеряе мого, вследствие чего изменяется знак сигнала на поляризованном реле и процесс уравновешивания протекает в.следующей последовательности: /У/« 399, 398, 397... 390, 380, 370. При этом снова изменяется знак разбаланса и движок шагового искателя Я/Я начинает перемещаться в направлении увеличения компенсируюц1,его напряжения /7, 370, 371, 372, 373, 374 и 375.
Так как ,,.f, то контакт поляризованного реле устанавливается в среднее положение и процесс уравновещивания заканчивается.
С начала процесса уравновешивания шаговые искатели проходят тридцать семь «контактов. Следовательно, при скорости срабатывания реверсивных шаговых искателей 40-50 гц процесс уравновешивания длится меньше одной секунды.
Если измеряемое напряжение U„j. в момент времени / 0 равно -Ь375 и резко изменяет свою фазу на 180°, т. е. до -375, то иод действием сигнала небаланса замыкается контакт М, поляризованного реле PI и получает питание катушки Ш им искателя. При этом его движок перемещается в сторону уменьшения компенсирующего напряжения Ukx. В положении -О (Uhx + ) замыкается контакт KKiM и получает питанре катущка Ш2М. Движок шагового искателя Я/Яд оеремещается в положение - О ff/ftx- 300) и замыкает контакт КК 2м При этом получает питание катушки Ш зм и компенсирующее напряжение уменьшается до 0.
В замкнувшемся контакте ККзм включается реле реверса РР., управляющее переключателем реверса компенсирующего напряжения. При реверсе компенсирующего напряжения изменяется знак сигнала небаланса Af/ и в поляризованном реле замыкается контакт Б. Далее процесс уравновещивания идет как в первом случае. За весь процесс уравновешивания движки шаговых искателей проходят пятьдесят два контакта, т. е. процесс завершится примерно за 1 сек. Аналогично проходит процесс уравновешивания и во втором канале, в котором реверсы РРу срабатывают от реле РЗ через контакты реле М-2 и 59.
Если в схеме использовать еще один шаговый искатель, то можно .легко осуществить автоматическое переключение пределов измерения.
Предмет изобретения
Автоматический прямоугольно-координатный комленсатор, содержащий два канала уравновешивания по ортогональным проекциям компенсируемого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия компенсатора путем дискретного уравновешивания, в нем применены в каждом канале шаговые искатели, к ламелям которых подключены постоянные сопротивления, образующие дискретные уравновешивающие делители.
-3-х- 146872
-о оо о
