АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Советский патент 1971 года по МПК G01R17/06 

Изобретение относится к области автометрии и может быть использовано в качестве измерителя в системах автоматического контроля, содержащих датчики переменного тока, в выходном сигнале которых кроме полезной составляющей содержится квадратурная помеха, сдвинутая на 90° относительно полезного сигнала (индуктивные датчики, датчики электромагнитных расходомеров и др.).

Известны автокомпенсаторы переменного тока, используемые для этих целей, в которых измеряемый сигнал компенсируется циклически напряжением тока, фаза и частота кото-рого совпадают с .полезным сигналом, а амплитуда изменяется по пилообразному закону, квадратурная помеха же компенсируется статически напряжением обратной связи с выхода усилителя рассогласования. На выходе фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ) этого компенсатора при наличии квадратурной помехи являются отрезки косинусоиды, вследствие чего момент компенсации полезного сигнала отмечается нуль-органом с некоторой погрещностью, определяемой отношением уровней полезного сигнала и квадратурной .помехи, а также чувствительностью нульоргана.

нользование сглаживающего фильтра ведет к увеличению постоянной времени автокомпенсатора и, следовательно, к снижению быстродействия.

Целью предлагаемого изобретения является создание автоматического компенсатора переменного тока, имеющего высокую точность измерения полезного сигнала на фоне квадратурной помехи и больщое быстродействие.

Эта цель достигается тем, что в описываемом автокомпенсаторе измеряемый сигнал компенсируется напряжением переменного тока, совпадающим по фазе с полезным сигналом и развертываемым во времени по пилообразному закону в течение одного полупериода несущей частоты, причем компенсация наступает в момент, когда мгновенное значение квадратурной помехи равно нулю.

Для выполнения поставленной цели автоматический компенсатор снабжен формирователем импульсов, на выход которого нодключен генератор компенсирующего напряжения и два электронных ключа, причем выход генератора образцовой частоты через второй ключ и делитель частоты соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход которого через устройство управления соедина выход генератора компенсирующего напряжения.

На чертеже представлена блок-схема автокомпенсатора.

Автоматический компенсатор содержит первичный преобразователь } входного параметра, генератор 2 компенсирующего напряжения, формирователь 3, электронные ключи 4, 5, дискретный делитель 6 напряжения, нульорган 7, генератор 8 образцовой частоты, реверсивный счетчик 9 импульсов, делитель 10 частоты, устройство 11 управления дискретным делителем напряжения, цифровой индикатор 12.

Автокомпенсатор работает следующим образом.

Опорное напряжение, совпадающее по фазе с полезным сигналом первичного преобразователя 1 входного сигнала, подается на вход генератора 2 компенсирующего напряжения и на вход формирователя 3. На выходе формирователя образуются остроконечные импульсы, соответствующие моментам перехода опорного напряжения через нуль.

Положительный остроконечный импульс, соответствующий началу положительной полуволны синусоиды опорного напряжения, запускает генератор 2 компенсирующего напряжения и открывает электронные ключи 4 и 5.

Компенсирующее напряжение UK с генератора 2 через дискретный делитель 6 напряжения подается на сравнение с сигналом датчика

и, Un+ УКВ,

где (Уд - полезный сигнал;

УКВ - квадратурная помеха.

Разностное напряжение ДУ t/ж-UK подается на вход нуль-органа 7. В момент компенсации нуль-орган вырабатывает импульс, который подается на электронный ключ 4 и закрывает его.

Отрицательный остроконечный импульс, соответствующий концу положительной полуволны синусоиды опорного напряжения, останавливает генератор 2 и закрывает электронный ключ 5.

Импульсы с генератора 8 образцовой частоты за время, когда ключи 4 и 5 открыты, поступают через них на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 9 импульсов, причем с выхода ключа 5 на вход счетчика 9 они проходят через делитель 10 частоты с коэффициентом деления 1 : 2.

Если амплитуда компенсирующего напряжения будет в два раза больше амплитуды измеряемого полезного сигнала, то время от начала развертки до момента компенсации

будет равно четверти периода несущей частоты опорного напряжения. За это время через ключ 4 пройдет п импульсов. Электронный ключ 5 открыт в течение времени, равного

половине периода, и через него пройдет п импульсов, на вход счетчика 9 поступит также п импульсов.

В результате с выхода реверсивного счетчика на вход устройства // управления дискретного делителя напряжения не будет поступать никакого сигнала, и делитель останется в первоначальном положении. По состоянию переключающих элементов делителя можно судить о величине амплитуды измеряемого полезного сигнала, которая фиксируется на цифровом индикаторе 12.

Если амплитуда компенсирующего напряжения не равна удвоенной амплитуде полезного сигнала, в то время развертки до момента компенсации будет меньше или больше четверти периода несущей частоты. Число импульсов, поступающих на суммирующий вход счетчика Я будет меньше или больше числа импульсов, поступающих на вычитающий вход. В результате счетчик 9 даст команду в устройство // управления, которое начнет переключать декады делителя 6 до тех пор, пока время до момента компенсации не станет равным четверти периода. Новое

состояние переключающих устройств делителя, а следовательно и новую величину полезного сигнала зафиксирует цифровой индикатор.

Предмет изобретения

Автоматический компенсатор переменного тока,, содержащий генератор образцовой частоты, последовательно подсоединенный к

суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов через один из двух электронных ключей, генератор компенсирующего напряжения, цифровой индикатор, устройство управления, делители напряжения и частоты и

нуль-орган, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения полезного сигнала на фоне квадратурной помехи и повышения быстродействия, он снабжен формирователем импульсов, на выход которого яодключен генератор компенсирующего напряжения и два электронных ключа, причем выход генератора образцовой частоты через второй ключ и делитель частоты соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика,

выход которого через устройство управления соединен с делителем напряжения, нагруженным на выход генератора компенсирующего напряжения.