УСТРОЙСТВО для ОЦЕНКИ точности ОДНОКАНАЛЬНЫХ ФАЗОВРАЩАТЕЛЕЙ ОТ ИЗМЕНЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1973 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к электрическим измерениям, а именно к устройству, измеряющим нестабильность фазовых сдвигов от изменений темлературы в однюканальных фазовращателях (эталонах фазы).

Известны одноканальные фазосдвигающие устройства, Содержащие вторичный эталон частоты, связанный через симметричный трансформатор ПО вторичной обмотке с одноканальным фазовращателем, и обеспечивающие абсолютные фазовые сдвиги в 0,0005 - 0,001°. Необходимо знать уход фазы при изменении температуры для введения поправок. Однако Обычиое измерение температуры с помощью терМОметров дает Возможность только приблизительно узнать изменение температуры, а отсчитать приращение фазы синфазно с температурОЙ практичеоки невозможно.

Целью изобретения является повышение точности и автоматизация пр01Цесса измерения флю1ктуации фазы.

Для этого устройство снабжено схемой прецизионного измерения тем-пературы, выполненной из та.кже расположенного в тер мостате кварцевого реЗОнатора низкой точности, включенного между базами транэисторного мультивибратора, выход кото|рой через цифровой частотометр связан с Одним входом цифропечатающей машины и схемой измерения флюктуации фазы, выполненной из нуль-индикатора, включенного между переменным выходом

фазовращателя и протлвоположным концом вторичной обмотки вышеупомянутого трансформатора, причем выход нуль-индикатора через преобразователь «аналог-цифра связан

со вторым входом цифропечатающей машины. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вторичный эталон 1 частоты (ВЭЧ), симметричный трансформатор 2 (СТ), (вторичую обмотку 3 (ВО), термостат 4 (Т), одноканальный фазовращатель 5 (ОФ), цифровой частотометр 6 (ЦЧ), преобразователь 7 «аналог-цифра (ПАЦ), цифропечатающую машину 8 (ЦПМ), кварцевый резонатор 9 (КР) и мультивибратор 10 (М).

ОднОканальный фазовращатель 5 вводится в положение, когда он обеспечивает максимальный угол в 180° (все катушки, ва которые влияет температура, включены). В связи с наличием термостата, например, из минора или поролона температура внутри изменяется в малых пределах (в десятых долях градуса). Для измерения этой температуры используется кварцевый резонатор, который не может

быть использован в системах стабилизации частоты из-за большого температурного коэффициента, например 30-10-.

Частота колебания U резонатора по толщине определяется по формуле 3

(1)

где n - 1, 3, 5, 7.... желаемый номер гармоники;

р - плотность кварца; с - постоянная унругости; d - толщина пластины. В связи с тем, что параметры р, с, d зависят от темиературы, и частота будет зависить в функции температуры

(d,c,p) + M (Т), с + Ас (Г)ХР +

+ Ap(T)l F(d,c,p) + F(T).(2)

Относительное изменение собственной частоты КР, Исходя из формулы 1, выразится как At/ -dd + /z(6c-бр) и передается мультивибратору 10, синхронизируемому таким резонатором.

Согласно экспериментальным данным крутизна изменения частоты стабилизированного кварцем прелаксационного генератора (мультивибратора) равна 400 гц на 1°С, т. е. по частотомеру 6 можно отсчитать температурное изменение в 0,0025°С. По фазе углы в 180° от ОФ 5 И вторичной обмотки 3 симметричного трансформатора 2 комненсированы, и их разница но фазе измеряется нуль-индикатором // высокой чувствительности (НИ). Последний «чувствует разницу в 0,0005° и преобразует эту аналоговую разницу в числовой код в преобразователе «аналог-цифра. Эти цифровые коды с блоков ЦЧ 6 и ПА1Д 7 подводят ,к цифропечатающей машине 8, пде они вместе печатаются на ленте. Поэтому зависимость Лф Р (Т) получается автоматически. При этом, если

фаза изменяется от других параметров, а не от температуры, то это заметно тем, что ряд чисел для тем-пературы постоянен, а фаза «плавает. Когда причиной является температура, то ряды чисел изменяются вместе.

П р е д iM е т изобретения

Устройство для оценки точности одно-канальных фазовращателей от изменений температуры, содержащее вторичный эталон частоты, связанный через симметричный трансформатор по вторичной обмотке с расположенным в термостате одноканальным фазовращателем,

связанным с выходными зажимами, цифровой частотомер, преобразователь «аналог-цифра, отличающееся тем, что, с целью оовыщения точности и автоматизации процесса измерения флюктуации фазы, оно снабжено схемой

прецизионного измерения тем пературы, выполненной из также расноложенного в термостате кварцевого резонатора низкой точности, включенного между базами транзисторного мультивибратора, выходом которой через цифровой частотомер связан с одним входом цифролечатающей машины и схемой измерения флюктуации фазы, выполненной из нуль-индикатора, включенного между переменным выхо-дом фазовращателя и противоположным

концом вторичной обмотки вышеупомянутого трансформатора, причем выход нуль-индикатора через преобразователь «аналог-цифра связан со вторым входом цифропечатающей машины.

и, 0