Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения напряжений постоянного и переменного тока, соответствующих контрольным значениям параметров в системах автоконтроля.
Известны компенсаторы, состоящие из схемы формирования опорного напряжения, схемы преобразования переменного измеряемого напряжения в постоянное, нормализаторов входных сигналов, коммутирующего устройства и выходного нормализатора. Измеряемые напряжения через входные нормализаторы, коммутирующее устройство и выходной нормализатор подается на схему сравнения.
Напряжение переменного тока после коммутирующего устройства преобразуется в напряжение постоянного тока. Опорное напряжение постоянного тока поступает на второй вход схемы сравнения, которая выделяет разность между онорным напряжением и измеряемым и определяет допустимое значение коммутируемого параметра.
Однако измерение линейного и углового перемещений путем измерения напряжения на выходе индукционного аналогового датчика типа СКВТ (синусно-косинусный вращающий трансформатор) производится с большой погрешностью. Величина погрешности определения перемещения зависит от стабильности первичной сети переменного тока, так как колебания напряжения сети в чистом виде входят в погрешность определения перемещения.
Предлагаемое устройство для повышения точности измерения снабжено блоком анализа напряжения, выполненным в виде преобразователя напряжения переменного тока в постоянный и нормализатора, подключенного на вход блока сравнения. Кроме того, для автоматизации процесса измерения компенсатор снабжен устройством отработки сигнала, включенным на входе системы формирования опорного напрял ения и на выходе блока сравнения, и блоком выделения колебаний сети, включенным на входе преобразователя напряжения переменного тока в постоянный и выполненным в виде блока анализа напряжения, на выход которого подключен усилитель, запитывающий синусно-косинусный трансформатор, выходная обмотка которого соединена с масштабным трансформатором.
Па фиг. 1 изображена схема предлагаемого компенсатора; на фиг. 2 - его принципиальная схема с автоматизированной подачей сигнала
с контролируемого объекта.
Компенсатор состоит из входных нормализаторов 1, 2 и 3, которые через коммутирующее устройство 4 и схему 5 преобразования напряжения переменного тока в постоянный (для
пают на входной нормализатор 6. Последний через коммутирующее устройство 4 носледовательно соединен со схемой 7 формирования опорного напряжения при измерении напряжения постоянного и переменного тока и со схемой 8 анализа напрялсения сети при измерении перемещений. Выход этой последовательной цепи связан со схемой 9 сравнения.
Нормализаторы 1, 2, 3 н 6 приводят измеряемое напряжение к определеннОлМу уровню. Коммутирующее устройство 4 служит для нереключения нанряжения постоянного или переменного (через схему 5) тока с входных нормализаторов 1, 2 и 3 на выходной нормализатор и нодключения схем 7 и 8.
Схема 7 состоит из последовательно соединенных резисторов 10, 1} и 12 и стабилитрона 13. На вход 14 этой сборки поступает напряжение от стабилизированного источника питания. С резистора 10 снимается необходилМая величина опорного напряжения.
Схема 8 выделяет напряжение, пропорциональное колебаниям сети, и состоит из схемы 15 преобразователя напряжения переменного тока в постоянное и нормализатора 16.
Схема 9 сравнения нужна для донускового контроля заданной величины параметра. Она выделяет необходимую величину допуска, на которой построена схема 9 сравнения. Разность между опорным напряжением и измеряемым поступает на усилитель 17. Усилеиный сигнал сравнивается с напряжением границ допуска, поступающим со схемы 7 на входы 18 и 19.
Схема работает следующим образом.
Входное напряжение, подаваемое через коммутирующее устройство 4 и выходной нормализатор 6 на схему 9 сравнения, уравновешивается опорным напряжением t/on при входном сигнале постоянного и неременного тока и напряжением с выхода схемы 8 анализа напряжения сети при определении перемещений.
Погрешность измерения перемещения из-за нестабильности напрялСения первичной сети устраняется благодаря тому, что выпрямленное напряжение сети, поступающее из схемы 15 и устанавливаемое на определенный уровень нормализатором 16, сравнивается с измеряемым иапряжением в схеме 9 сравнения (в качестве опорного).
Компенсатор с автоматизированной подачей сигнала с контролируемого объекта состоит из схемы 20 выделения колебаний сети, нанряжение которого в противофазе с измеряемым напряжением поступает на схему 21 нреобразования нанряжения переменного тока в постоянный. Напряжение со схемы 21 в противофазе с опорным напряжением, поступающим из схемы 22 формирования опорного напряжения, подается на схему 23 сравнения. Выход 24 схемы 23 поступает на устройство 25 отработки, выход 26 которого соединен со схемой 22.
ный, нагруженной на нормализатор 28. Напряжение с последнего в противофазе с опорным нанряжением, поступающим из схемы 22, подается на вход усилителя 29, запитываемого СКВТ 30, который находится на одном валу с контрольным датчиком. Напряжение с выходной обмотки СКВТ 30 ностуиает на масштабный трансформатор 31. Наиряжение с выхода масштабного трансформатора в нротивофазе
с И31меряемым напряжением, которое снимается с контрольного датчика, поступает на схему 21.
Схема 23 сравнения измеряет разность измеряе.дюго и опорного нанряжений и управляет
схемой отработки. Разность между опорным напряжением и измеряемым подается на усилитель 29. Усиленный сигнал сравнивается с опорным напряжением, поступающим со схемы 22 на вход схемы 23. Управляющий сигнал
с выхода 24 схемы 23 поступает на устройство 25 отработки представляющее собой переключатель, который переключает опорное напряжение. Схема 22 формирования опорного напряжения состоит из последовательно соединенных резисторов и стабилитрона. На вход этой сборки поступает напряжение от стабилизированного источника питания.
Компенсатор работает следующим образом.
Схема 20 выделения колебаний сети выделяет напряжение, равное колебанию напряжения сети L/C. Напряжение сети t/сетн, поступающее на запитку контрольного датчика (СКВТ), подается на схему 27 преобразования напряжения сети переменного тока в постоянный. Преобразованное нанряжение поступает на нормализатор 28. С нормализатора снимается нанряжение, равное опорному 6оп, и в противофазе с ним ноступает на усилитель 29, который усиливает напряжение до уровня, необходимого для запитки СКВТ 30. С СКВТ 30 снимается напряжение, пропорциональное углу поворота вала и напряжению сети,
b zb/C- eeTn-sina.
С выхода СКВТ 30 напряжение поступает на масштабный трансформатор 31, который выбирает необходимый масштаб. Схема 21 преобразования напряжения переменного тока в постоянный нреобразует разность измеряемого напряжения и колебания напряжения сети
изм ± sin . (сети о ± сети) SlU а ± ± сети SiH а :; . , . Sin Я.
В напряжение постоянного тока.
Преобразованное нанряжение не содержит составляющей, зависящей от нестабильности
нанряження сети, что уменьшает погрешность определения перемещения. Преобразованное напряжение в противофазе с опорным напряжением Uon, поступает на схему 23 сравнения, которая выдает управляющий сигнал на устряемое напряжение не станет равным опорному напряжению. По величине опорного напряжения Uon определяется положение вала.
Предмет изобретения
1. Компенсатор для измерения напряжений переменного и постоянного тока в системах автоконтроля, содержащий нормализаторы, через коммутируюш,ие устройства подключенные к блоку нреобразования напряжения переменного тока в постоянный, на выход которого подключен блок сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком анализа напряжения, выполненным в виде преобразователя напряжения переменного тока в постоянный и нормализатора, подключенного на вход блока сравнения.
2. Компенсатор но п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса измерения, он снабжен устройством отработки сигнала, включенным на входе системы формирования опорного напряжения и на выходе блока сравнения, и блоком выделения колебаний
сети, включенным на входе преобразователя напряжения переменного тока -в постоянный и выполненным в виде блока анализа напряжения, на выходе которого подключен усилитель, занитывающий синусно-косинусный
трансформатор, выходная обмотка которого соединена с масштабным трансформатором.
Фиа 2
