УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ Советский патент 1973 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Устройство может быть использовано при создании регуляторов частоты электрических станций, а также регуляторов скорости турбоэнергоблоков, систем регулирования и автоматики электроприводов.

Известны устройства для измерения частоты, содержащие резонансный контур, блок преобразования частоты в угол сдвига фаз между входным напряжением и выходным током и блок преобразования угла сдвига фаз в напряжение.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений и упрощение схемы устройства. Достигается она тем, что в предлага,емом устройстве в качестве блока преобразования частоты в фазу каскадного соединения использованы два резонансных контура, в результате чего повышается чувствительность фазы к изменению частоты. Блок преобразования фазы В напряжение выполнен из двух разделительных трансформаторов с двумя вторичными, обмотками каждый и двух выпрямительных мостов, на вход которых подаются напряжения суммы и разности со вторичных обмоток разделительных трансформаторов. Это исключает необходимость в дополнительном источнике питания и сложных электронных схемах.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит дв,а резонансных контура, включающих в себя соответственно емкость GI, сопротивление Ri и индуктивность LI и емкость С, сопротивление и индуктивность LZ, соединенную с коэффициентом взаимной индукции М с первичной обмоткой разделительного трансформатора Гь второй разделительный трансформатор Т2, два выпрямительных моста BI и BZ, нагруженных на сглаживающие фильтры, один из которых состоит из емкости Сз и сопротивления Rs, а. другой - из емкости d и сопротивления Rt, и индикатор V.

Резонансные контуры Cj, Ri, LI и С, Rz, L2 настроены так, что при частоте, равной номинальной, угол сдвига фаз между входным напрял ением и выходным током равен нулю. При частоте, отличной от номинальной, этот угол отличен от нуля: при /н, и при , . Блок нреобразования фазы в напряжение выполнен таким образом, что на, выходе устройства получается напряжение, пропорциональное синусу угла сдвига фаз между входным напряжением и выходным током. Для этого на вход разделительного трансформатора Т подается входное напряжение U, а на вход трансформатора Т- - напрян ение U., сдвинутое по отношению к выходному току Тг на 90° за счет взаимной индукции М, а по отношению ко входному напряжению - на угол ф 90°+ф. Учитывая, что i7,Z7i + f72, а U Ui-U, для действующих значеиий напряжений получаем:Ul (Ul cos р + uiY + t/f - Г cos cpS У (f/J - Ul cos () + 1 - cos p. Действующие значения суммарного (С/з) и разностного (f/4) напряжений подаются на выпрямители BI и 62. Выходной сигнал с устройства, снимается как разность выпрямленных напряжений, которая оказывается пропорциональной синусу угла сдвига фаз менаду входным напряжением и выходным током: и,-и 2Ui cos ср 2Ui sin (/). При определенном подборе параметров зависимость выходного сигнала от частоты оказывается лин-ейеой в определенном диапазоне частот. Пр.едмет изобретении Устройство для измерения частоты, содержащее блок преобразования частоты в угол сдвига фаз между входным напряжением и выходным током, включающий в себя резонансный контур, блок преобразования угла сдвига фаз в напряжение, содержащий разделительный трансформатор, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности и точности измерения, а также упрощения схемы, оно снабжено дополнительным разделительным трансформатором, двумя мостовыми, выпрямительными схемами, двумя сглаживающими фильтрами и дополнительным резонансным контуром, каскадно включенным с первым резонансным контуром, при-чем разделительные трансформаторы снабжены двумя вторичными обмотка.ми, а на первичные обмотки подаются соответственно входное напряжение и напряжение, сдвинутое по фазе на 90° относительно выходного тока за счет взаимной индукции катущки индуктивности и дополнительного резонансного контура, а выходные обмотки этих трансформаторов, соединенные соответственно согласно и встречно, подключены к выпрямительным мостовым схемам, нагруженным на сглаживающие фильтры, выходы которых соединены со входами индикатора.