СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОМПЕНСИРУЮЩЕГО ФАЗОВОГО СДВИГА МЕЖДУ СИНУСОИДАЛЬНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ Советский патент 1966 года по МПК G01R25/04 

Известные способы создания комненсирующего фазового сдвига в фазоизмерительных устройствах посредством круговых фазовращателей, работающих в статическом режиме, не позволяют избавиться от погрешности измерения, вызванной нел-ннейностью характеристик фазовращателей. Эта ногрен1ность у фазовран ателей лучших тинов не ниже 15. а при отклонении на 5-10% от частоты настройки ома увеличивается на несколько градусов. Применение предварительного гетеродинного преобразователя частоты приводит к дополнительной погрешности измереьия фазового сдвига за счет межканальных связей на частоте исследуемого напряжения.

Точность измерения разности фаз можно резко повысить, применив способ создания компенсируюнлего фазового сдвига л;сжду синусоидальными IiaпpяжeJн ями посредством круговых фазовращателей, работающих в динамическом режил1е.

По нредложеиному способу для устранения ногрешиости от нелинейности и пеидентичности характеристик фазовращателей и их частотпой зависимости на точность измерения сравииваемые напряжения подают на входы двух круговых фазовращателей. Роторы их жестко связаны между собой и приведены в непрерывное враидение. Компенсирующий сдвиг сЬаз вводят поворотом статора одного

фазовращателя но отношению к статору дру1010, причем нулевой сдвиг фаз определяют пиерционным фазоиндикатором, который подключают к выходам фазовращателей. Необходимость примеиепия гетеродинного преобразопателя частоты отпадает.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для осуществления описываемого способа; ira фиг. 2 - нринциниальпая схема устройства.

На основанин / укреплены верньерное отсчетное устройство 2, с которым жестко свя5;:и статор фазовращателя 3, микроэлектродвнгатель 4 и фазовращатель 5.

Роторы 6 и 7 фазовращателей жестко съязаиы между собой и приводятся во вращение микроэлектродвигателем. Статоры фазовраН1:ателей могут поворачиваться относительно друг друга вокруг оси вращения в предел-ах 360°. причем угол поворота определяют при помощн верньерного отсчетиого устройства, имеющего аткалу. Сравииваемые по фазе папря кения - измеряемое U и опорное Uo через входпые согласующие устройства 8 и 9 подаются па входы фазовращателей. Оси микроэлектродвигателя и фазовращателей 3 и 5 жестко соединеиы собой.

стВоЧяется поворотом статора фазовращателя 5 при подаче на входы устройств 8 и 9 сравниваемых по фазе напряжений. Выходные напряжения фазовращателей подаются на входы инерционного фазоиндикатора W.

В статическом режиме (при неподвижных роторах) разность фаз между выходными напряжениями фазовращателей определяют не только геометрическим углом между статорами, но и степенью неидентичности н нелинейности их фазовых характеристик.

Так, при отклонении частоты сигнал-а от частоты настройки фазовращателей на 5% нелинейность характеристики фазовращателя достигает 3,5°, что обусловливает ногрегиность измерения. Неидентичность для двух фазовращателей даже 1-го класса может достигат 0,5° в отдельных точках характеристики.

В динамическом режиме (роторы приведены во вращение) мгновенная разность фаз определяется как геометрическим углом между статорами, так и неидентичностью н нелинейностью фазовых характеристик фазовращателей, причем составляющая измеряется по периодическому закону. Поэтому, если в качестве нуль-индикатора применить фазоиндикатор, реагирующий на среднее (не менее, чем за период вращения) значение разности фаз между сравниваемыми нанряжениями, то компенсирующий сдвиг будет определяться только постоянной составляющей разности фаз,

которая однозначно определяется геометрическим углом между статорами.

В качестве фазового индикатора может быть использована любая фазочувствительная схема, на выходе которой включен магнитноэлектрический измеритель, реагирующий на среднее значение тока.

Скорость вращения роторов фазовращателей определяется постоянной времени усредняющего устройства фазоиндикатора.

Предмет изобретения

Способ создания компенсирующего фазового сдвига между синусоидальными напряжениям-и в фазоизмерительных устройствах посредством круговых фазовращателей, отличающийся тем, что, с целью устранения погрещности от нелинейности и неидентичности

характеристик фазовращателей и их частотной зависимости на точность измерения, сравниваемые напряжения подают на входы двух круговых фазовран;ателей, роторы которых жестко связаны между собой и приведены в

непрерывное вращение, а компенсирующий сдвиг фаз вводят поворотом статора одного фазовращателя но отнощению к статору другого фазовращателя, причем нулевой сдвиг фаз определяют инерционным фазоиндикатором, который подключают к выходам фазовращателей.

5 7

Ю

(Риг.г