УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ФАЗОМЕРОВ Советский патент 1974 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано при создании фазоизмерительной аппаратуры.

Известно устройство для проверки фазометров по авт. св. № 327418, содержащее источник сигнала, плавный фазовращатель, фазовый модулятор, исследуемый фазометр, источник модулирующего напряжения, селективный усилитель, амплитудный детектор, фильтр, устройство развертки и индикатор. Данное устройство позволяет автоматизировать процесс проверки фазометров и получить разрещающую способность порядка 0,01°. Однако устройство по авт. св. № 327418 пригодно только для проверки фазометров и не позволяет осуществить проверку других важных в фазоизмерительной технике устройств - фазовращателей, которые щироко используются, как в качестве отсчетных узлов в компенсационных фазо,метрах, так и самостоятельно для получения известных фазовых сдвигов. Поэтому проверка фазовращателей является одной из важных задач фазоизмерительной техники.

Цель изобретения - создание устройства для проверки фазометров и фазовращателей, позволяющего получить высокую разрещающую способность без предъявления высоких требований к используемым для проверки эле 4ентам.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено двумя механически связанными блоками управления с переключателями, дополнительным фильтром н усилителем постоянного тока.

На чертел е представлена блок-схема предлагае.мого устройства.

При.няты следующие обозначения: генератор 1; плавный фазовращатель 2; блок 3 управления с переключателем; источник 4 модулирующего напряжения; плавный фазовращатель 5; блок 6 управления с переключателем; фазометр 7; фильтр 8; усилитель 9 постоянного тока; селект)вный усилитель 10; детектор //; ф«льтр 12; устройство 13 развертки; индикатор 14.

Напряжение с генератора / подается на фазовращатели 2 и 5. В положении а переключателей устройство работает в режиме проверки фазометров. При этом плавный фазовращатель 2 является фазовым модулятором. Ротор фазовращателя 2 неподвижен, поскольку цепь I управления вращением ротора (блок 3 управления) разомкнута. Статор фазовращателя 2 соверщает быстрые колебания (с частотой модулирующего напряжения с источника 4 10-50 гц) в пределах сектора, .например, +1°, что задается за-мкнутой в обоих режимах цепью И управления статором (блок 5 управления).

Ротор плавного фазовращателя 5 совершает сравнительно медленное вращение (1 - 10 об/мин), поскольку цень I управления вращения ротором (блок 6 управления) всегда замкнута. Статор фазовращателя 5 неподвнжен, поскольку цепь II управления статором (блок 6 управления) разомкнута.

Предлагаемое устройство iB режиме проверки фазометров работает аналогично устройству по авт. св. № 327418, причем дополнительный фильтр 8 и усилитель 9 постоянного тока не оказывают влияния на работу устройства, поскольку эти эле.менты связаны с цепью зправления статора (блок 6 управления), которая в этом режиме разомкнута. Напряжение на выходе проверяемого в этом режиме фазометра 7 являться суммой двух напряжений: медленно меняющегося, зависящего от среднего сдвига фаз, и переменного напряжения, частота которого равна частоте модулирующего напряжения с источника 4. На выходе настроенного на частоту модуляции селективного усилителя 10 выделяется только переменное напряжение, амплитуда которого будет постоянна, если зависимость выходного напряжения фазометра от фазового сдвига строго линейная. При нелинейной зависимости амплитуда переменного напряжения на выходе селективного усилителя будет изменяться пропорционально нелинейности зависимого выходного напряжения проверяемого фазометра от сдвига фаз. Селективный усилитель, амплитудный детектор, фильтр и индикатор с разверткой, синхронизированной с законом вращения ротора фазовращателя, позволяют индицировать .малое непостоянство амплитуды переменного напряжения и определять даже незначительную нел,инейность проверяемого фазометра. Можно получить разрещающую способность устройства лучще 0,01°. Значения фазовых сдвигов, на которых проявляется нелинейность, определяется по индикатору.

В положении б переключателей устройство работает в режиме проверки фазовращателей. При этом проверяемым фазовращателем является фазовращатель 2. Фазометр 7 является функциональным узлом устройства, причем его нелинейность не оказывает влияния на разрещающую способность проверки фазовращателей.

Ротор фазовращателя 2 сравнительно медленно вращается, поскольку цепь I управления вращением ротора (блок 3 управления) замкнута. Статор фазовращателя 2, как и в режиме проверки фазометров, соверщает сравнительно быстрые колебания. Ротор фазовращателя 5 медленно вращается, иричем скорости вращения роторов фазовращателей точно .равны, что обеспечивается механической связью блоков 3 и 6 управления. Средняя разность фаз на выходах фазовращателей и на входах фазометра 7 должна быть равна нулю. Однако это может быть только в том случае, если фазовращатели абсолютно идентичны. В этом случае и среднее значение напрял ен.ия на выходе фазометра 7 равно нулю. Однако, если фазовращатели иеиндентичны, то среднее значение напряжеиия на выходе фазометра будет отличаться от нуля, что может вызвать дополнительную погрещность проверки фазовращателя, которая будет обсуловлена нелинейностью фазометра 7. Для исключения этой составляющей .погрещности выходное напряжение фазометра поступает на фильтр 5 нижних частот и через усилитель 9 постояиного тока на блок 6 управления. Блок управления по цепи II управления статором, замкнутой в этом режиме, осуществляет, в соответствии со значением напряжения с выхода фильтра 8, управление статором фазовращателя 5 таким образом, чтобы средняя разность фаз напряжений на входах фазометра 7 ст.ремилась к нулю.

На выходе фазометра 7 имеется переменное напряжение, частота которого равна частоте модулирующего напряжения с источника 4, а а.мплитуда определяется ампл,итудой 1колебания статора фазовращателя 2. Если зависимость фазового сдвига от угла поворота фазовращателя 2 строго линейная, то и амплитуда переменного напрян ения на выходе фазометра 7 постоянна.

Если фазовращатель .нелинейный, то амплитуда переменного напряжения иа выходе фазометра 7 будет изменяться аропорциопальио величине нелинейности зав.исимо:Сти фазового сдвига фазовращателя 2 от угла его поворота. Селективный усилитель, амплитудный

детектор, фильтр и индикатор с разверткой, синхронизированной с вращением фазовращателей, позволяют индицировать .малое непостоянство амплитуды переменного напряжения и определять даже незначительную нелинейность проверяемого фазовращателя. При этом, также как и при проверке фазометров, может быть получена разрешающая способность лорядка 0,01°. Значения углов поворота Проверяемого фазовращателя, на которых

проверяется нелинейность, определяются по индикатору.

Таким образо.м, предлагаемое устройство, благодаря введению, в отличие от устройства по авт. св. № 327418, двух механически связанных блоков управления с переключателями, дополнительного фильтра и усилителя постоянного тока, .позволяет осуществлять проверку ка-к фазометров, так и фазовращателей, что значительно расширяет возможности и

области применения устройства. При этом нроверка как фазометров, так и фазовращателей осуществляется в автоматическо.м режиме.

Предмет изобретения

Устройство для проверки фазометров по

авт. св. № 327418, отличающееся тем, что, с

65 целью проверки фазовращателей с высокой

разрешающей способностью и ее автоматизации, устройство снабжено дополнительным фильтром, усилителем постоянного тока и двумя механически связанными блоками управления с переключателями, каждый из которых

подключен к фазовращателям через переключатели и непосредственно, а выход фазометра через дополнительный фильтр подключен ко входу усилителя постоянного тока, выход которого подключен к блоку управления.