УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗЫ МЕЖДУ НАПРЯЖЕНИЕМ И ТОКОМ Советский патент 1972 года по МПК G01R25/04 

Изобретение отиосится к фазоизмерительной технике и может быть использоваио при создании ирнборов для измерения сдвига фазы между иаиряжением и током.

Известные устройства для определения сдвига фазы между иапряжеиием и током актиаио-реактивиой нагрузки, содержащие логические датчики, отличаются мехаиическон сложностью, инерционностью и иогрешиостью измерения в зависимости от изменения частоты .

Цель изобретения - упрощение устройства, новышенне быстродействия и увеличенно точности измерения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено двумя резисторами, транзистором, стабилитроном и двумя полупроводниковыми днодамН, включенными встречно-параллельно последовательно с нагрузкой, параллельно которым подключеи переход эмиттер - база транзистора, а параллельно источнику переменного напряжения прнсоеднлены носледовательио включенные резистор и стабилитрон, причем катод стабилитрона через второй резистор присоедииен к коллектору транзистора, индикатор среднего значения выходного иаиряжеиия соединен с коллектором транзистора и катодом стабилитрона.

граммы напряжений ирн активной нагрузке, когда напряжение и ток сопиадают ио фазе; на фиг. 3 - осциллограммы ; анряженнй при акт11вио-индукт 1вно1 1 нагрузке.

Уетройетво содержит стабилитрон /, резисторы 2 и 3, транзистор 4, полупроводниковые диоды 5 и 6 и индикатор 7 среднего значения выходного напряжения. Оио включается н один из силовых ироводов, соединяющих источннк неременного напряження П с нагрузкой Z.

Прн сиг1усО1 дал1 ном входном ианряжении со стабилитрона / в течение одного иолупериода снимается имнульс напряжения траиецеидальиой формы, 6,iii3KH i к нpя ioyгoльиoй, с амилитудой, равной иапряжен1 о стабилизации стабилитрона, а в течеиие другого иолуиериода - импульс прямоугольной фор. обратной полярности с амил 1тудо 1, paBHoii

прямому наденню напряжения на стабил;1троне. По фазе этн н.миульсы совпадают с фазой напряжения источника нита-шя. Импульсное напряжение используется .для питания коллекторной цепи транзистора 4. С диодов 5 н о

на переход эмнттер - база транзистора 4 поступает напряжение прямоугольной форлпл, по фазе совпадаюи:се с фазой тока нагрузки. В теченнс од;1ого полупернода тока на переход эмнттер - база транзистора 4 ноступаго - запирающий. Выходиос иаприжеиие с резистора 3 нагрузки снимается только в том слу.чае, если открыт траизистор 4 и если со стабилитрона / иоступает имиульс иапряжеимя питания.

При активной нагрузке, когда напряжение п ток совпадают по фазе, в начале полупериода ноя1влястся натряже.виена стабилитроие I, и в этот же момент па переход база - эмиттер транзистора 4 поступает открывающий с.игнал ii на выходе появляется напряжение. В конце полупериода пропадают напряжение на стабилитроие и выходиое иапряжеине. (-редиее значение нанряжепия на 1агрузочном резисторе 3 равно половине напряжения стабнлнзации стабилитрона /.

При активно-индуктивной нагрузке TOIC отстает но фазе от напряження на угол ср. В начале полунериода напряжение БОЗН1П ает на стабилитроие /, а напряжение на нагрузочном резисторе 3 появляется только при угле ср, когда на переход база - змиттер транзистора 4 поступает открывающий сигнал с диодов 5 и 6. В коице полупериода напряжеиие на выходе пропадает, так как пропадает иаиряжение на стабилитроне /. Следовательно, cpe/uiec значенне вы.одного напряженпя пропорционально углу сдвща фазы между током и напряжением ф и уменыпаетс5-; линейно с увеличением угла сдвига фазы между напряжением и током. Инднкатор 7 нроградуирован и значениях угла сдвига фазы.

Предмет изобретения

Устройство для измерения сдвига фазы между иапряжеиием и током, содержащее индикатор среднего зиачепия выходпого напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения, новьинение быетродейетвия и точности измереиия, оно спабжеио двумя резисторами, траизистором, стабилитроном и двумя полупроводниковыми диодами, в;;люче П Ыми встречно-параллельно и последовательно с нагрузкой, параллельно которым подключен нереход эмиттер - база транзистора, а нараллельно 1сточи1ику переменного напряження нрнсоединены носледовате;изио включеии111е pe3 iCTop и стабилитрон, нричем катод стабилитрона через второй резистор присоединен к коллектору транзнстора, индикатор среднего зиачения выходного 11ап)яження соединен с кол-лсктором транзистора и катодом стабилитрона.