Управляемый фазовращатель Советский патент 1993 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к измерительной технике и Может быть использовано при построении различных устройств: измерительных преобразователей, фазометров, следящих систем

Целью изобретения является расширение диапазона управления фазового сдвига.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого управляемого фазовращателя.

Управляемый фазовращатель содержит блок аппроксимации 1, соединенный со входом управления управляемого фазовращателя, выход блока аппроксимации соединен с управляющим входом второго управляемого делителя напряжения 2, выход которого соединен со вторым входом сумматора 3, а вход с источником синусоидального сигнала, который через последовательно соединенные блок коммутируемого фазового сдвига на 180° 4, первый управляющий делитель напряжения 5, блок сдвига фазы на 90° 6 соединен с первым входом сумматора 3, пороговый блок 7, вход которого соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, а выход с управляющим входом блока коммутируемого фазового сдвига на 180° 4, блок сравнения напряжений 8, первый вход которого соединен с источником синусоидального сигнала, а второй с выходом сумматора 3. а выход блока сравнения напряжений соединен с управляющим входом первого управляющего делителя напряжения 5. Входом управляемого фазовращателя является источник синусоидального сигнала U(t) UoSin tut, а выходом управляемого фазовращателя - выход сумматора 3, где имеем выходной сигнал UBMx(t) U0sin( cot+v).

Блок аппроксимации 1 может быть выполнен в виде обычного кругового косинусного потенциометра, блок коммутируемого фазового сдвига на 180° 4 может представлять обычный фазовый манипулятор на 180°, либо фазовращатель на 180°, коммутируемый при помощи реле..блок сдвига фазы на 90° 6 может быть выполнен в виде интегратора, пороговый блок 7 может представлять обычный компаратор напряжения, управляемые делители напряжения 2, 5, сумматор 3, блок сравнения напряжений 8 выполнены в виде известных устройств на УПТ (перемножители, сумматор, сумматор с предварительным детектированием) с достаточной полосой пропускания. Устройства 1, 2 могут совместно представлять собой

TW

Ј

ю

00 V4

ND 00

косинусную обмотку индукционного фазовращателя. Управляющее напряжение Uyfip может сниматься с линейного потенциометра, механически связанного по углу поворота с косинусным потенциометром (апп- роксиматором)либо индукционным фа- зовращателем (при использовании его бб- мотки). .,..:.. .

Устройство работает следующим образом: . . . ;. . .

Управляющее напряжение Uyrtp, пропорциональное требуемому фазовому сдвигу р 0-360°- и изменяющееся от 0 до Uynp. макс поступает на блок аппроксимации 1. Блок аппроксимации формирует напряжение

4

U А1 (р) COS ( 2 ..Р ) COS р (2) vиупр.макс

которое поступает на управляющий вход второго управляемого делителя напряжения 2, на вход которого поступает напряжение входного сигнала U(t) ft) t. С выхода управляемого делителя напряжения 2 выдается на вход сумматора 3 напряжение

Ul(t)U(t).l)Al( #)UoCOS p.Sln О) t (3)

На второй вход сумматора поступает напряжение входного сигнала через блок коммутируемого .фазового сдвига на 180° 4, первый управляемый делитель напряжения 5, блок сдвига фазы на 90° б. Блок коммутируемого фазового сдвига на 180° имеет, при отсутствии сигнала с порогового блока 7, коэффициент передачи равный 1 и не меняет фазы входного сигнала U(t). Блок сравнения напряжений 8 работает по принципу сравнения по напряжению амплитуд входного синусоидального сигнала U(t) и выходного сигнала сумматора SUenxft) и при их неравенстве выдает сигнал рассогласования на управляющий вход первого управляемого делителя напряжения 5 для поддержания их равенства, При этом на выходе сравнивающего устройства обеспечивается функция UA2( р ) /sin (pi, Пороговый блок 7 срабатывает при поступлении на него управляющего напряжения Uynp И/2 иупр.макс, что соответствует требуемому выходному фазовому сдвигу управ- ляемого фазовращателя 180°. Блок коммутируемого фазового сдвига на 180°, при поступлении команды с блока 7, изменяет на своем выходе фазу входного сигнала

U(t) на 180°, компенсируя отсутствие изменения полярности напряжения UA2(. p. На выходе управляемого делителя напряжения 5 имеем напряжение U0sln p-sln u t. На

выходе блока сдвига фазы на 90° 6 имеем напряжение U2(t) UoSfn p«cos (о t во всем диапазоне регулировки фазового сдвига 0- 360°. На выходе сумматора 3 получаем напряжение выходного сигнала, согласно (1)

UBWx(t) U0sln( ft) t+ (p). .

Таким образом, по сравнению с прототипом прёдлрженнЬе решение позволяет существенно расширить диапазон управления фазового сдвига до 0-360°. что в 2 раза

превосходит диапазон управления прототипа. Также использование блока сдвига фазы на 90° в цепи первого управляемого делителя напряжения позволяет расширить частотный диапазон всего устройства по

сравнению с прототи прм, так как амплитудно-частотная зависимость блока сдвига фазы как и блока коммутируемого фазового сдвига на 180° отрабатывается блоком сравнения напряженийФор м у л а и з о б р е т е н и я .

Упр авляёмый фазовращатель, содержащийсумматор, блок сдвига фазы на 90е, блок сравнения напряжений, первый вход которого соединен с источником синусоидального сигнала, а второй - с выходом сумматора, Который также является выходом4 управляемого фазовращателя, первый управляемый делитель напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом

блока сравнения напряжений, второй управляемый делитель напряжения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона фазового

сдвига, введены блок коммутируемого фазового сдвига на 180°, вход которого соединен с источником синусоидального сигнала, а выход - с входом первого управляемого делителя напряжения, пороговый блок, выход

которого соединен с управляющим входом блока коммутируемого фазового сдвига на 180°, а вход-с входом управления управляемого фазовращателя и входом блока аппроксимации, выход которого соединен с

входом второго управляемого делителя напряжения, вход которого соединен с источником синусоидального сигнала, причем вход блока сдвига фазы на 90° подключен к выходу первого управляемого датчика напряжения, а выход - к первому входу сумматора.

Использование: измерительная техника, управление фазовым сдвигом в пределах 0-360°. Сущность изобретения: устройство содержигблок аппроксимации, два делителя напряжения, сумматор, блок фазового сдвига на 180°, блок сдвига фазы на 90°, пороговый блок, блок сравнения напряжений. 1 ил.