Низкочастотный фазометр Советский патент 1989 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к технике электроизмерения, предназначено для измерений фазы, коэффициента активной мощности и может быть использовано частности, для определения активных потерь в катушках со сталью, в статорах электрических машин и т.д.

Цель изобретения - снижение потребления энергии и упрощение устройства, что достигается за счет исключения входных формирователей импульсов и блока питания и зависимости показаний фазометра от длительности фронтов сигналов тока и напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема низкочастотного фазометра.

Устройство содержит ограничитель- ный резистор 1 двухполярного параметрического стабилизатора, двухполярный стабилитрон 2, входящий в состав того же стабилизатора, микроамперметр 3, токоограничивающий резистор 4, разделительные диоды 5-7, ключи 8 и 9, выполненные в виде n-p-п и р - п - р-транзисторов, базовые резисторы 10 и 11, два параллельно и встречно включенных разделительных диода 12 и . 13. При этом первый вход-выход фазометра через ограничительный резистор 1 и двухполярный стабилитрон 2 соединен общим входом фазометра, образуя параметрический двухполярный стабилизатор напряжения, выход которого через последовательно соединенные токоограничивающий резистор 4, микроамперметр 3, выход которого через разделительный диод 5 соединен с коллектором п-р-п-транзистора 8, эмиттер которого соединен общим входом фазометра а через разделительные диоды 6. и 7 - с коллектором р-n-р- транзистора 9, эмиттер которого соединен с общим выходом фазометра, база р-п-р-транзистора 9 через резистор 10 соединена с общим входом фазометра, база n-p-п-транзистора 8 через резистор 11 - с общим выходом фазометра. Два параллельно и встречно включенных разделительных диоца 12 и 13 соединены между собой и подключены одной общей клеммой к общему входу фазометра, а второй - к общему выходу фазометра, образуя датчик тока.

Устройство работает следующим образом,

Переменное напряжение величиной 100-300 В ограничивается параметриче

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ским стабилизатором, выполненным на резисторе 1 и стабилитроне 2 (КС-175), до уровня 7 В. К этому 2-полярному напряжению подключаются через разделительные диоды 5 и 6 электронные (транзисторные) ключи 8 и 9 и измерительный прибор с токоограничивающим резистором 4. Ключи 8 и 9 управляются (включаются) сигналом, снимаемым с датчика тока на диодах 12 и 13 че рез резисторы 10 и 11. Диод 7 компенсирует падение напряжения на диодах 12 и 13 (0,6 В). Положительные полуволны сигнала датчика тока включают ключи 8 и 9 и подключают микроамперметр 3 к датчику напряженияо При совпадении положительных полуволн тока и напряжения показания прибора максимальны.

Если сдвиг фазы между током и напряжением равен 90 , то прибор поочередно подключен к положительным и отрицательным полуволнам напряжения, показания прибора в этом случае равны 0. Разбаланс прибора наступает при отклонении фазы от величины 90 . При небольших отклонениях cos Q цепи и ток измерительного прибора связаны линейно, что удобно для непосредственного отсчета cos if порядка 0,1 - 0,2. Формула изобретения

Низкочастотный фазометр, содержащий два ключа, с базами которых соединены два резистора, токоограничивающий резистор, последовательно соединенный с микроамперметром, о т- личающийся тем, что, с целью снижения потребления энергии и упрощения устройства, в него введены двухполярный параметрический стабилизатор напряжения и разделительные оды, при этом выход двухполярного параметрического стабилизатора напряжения через токоограничивающий резистор и микроамперметр подключен к разделительным диодам, при этом ключи выполнены на транзисторах с противоположными проводимостями, коллекторы транзисторов соединены с выходами разделительных диодов, эмиттер п-р-п- транзистора непосредственно, а база р-п-р-транзистора - через первый базовый резистор соединены с общим входом фазометра, соединенного через параллельно и встречно включенные разделительные диоды с общим выходом фазометра.

Изобретение позволяет снизить потребление энергии и упростить конструкцию фазометра. Параметрический стабилизатор выполнен на резисторе 1 и стабилитроне 2 до уровня 7В. Ключи 8 и 9 управляются сигналом, снимаемым с датчика тока на диодах 12 и 13. Положительные полуволны сигнала датчики тока включают ключи 8 и 9 и подключают микроамперметр 3 к датчику напряжения. При отклонении фазы от 90° наступает разбаланс прибора. В случае небольших отклонений от 90° COSφ цепи и ток прибора связаны линейно, что удобно для непосредственного отсчета COSφ порядка 0,1...0,2. Использование устройства исключает зависимость показания фазометра от длительности фронтов сигналов тока и напряжения. 1 ил.