Детектор амплитудно-фазового соотношения Советский патент 1976 года по МПК G05B1/01 G01R19/10 

(54) ДЕТЕКТОР АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО СООТНОШЕНИЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в мостах и компенсаторах пе ременного тока. При уравновешивании мостов переменног тока широко используют амплитудно-дифференциальные, квадратурные, фазонулевые и фазодифферЭнпиальные детекторы. Известны детекторы амлитудно-фазового соотношения, содержащие два согласующих устройстваг подключенные к сумматору, дифференпирующий элемент, схему совпадения, два усилителя-ограничителя, соединенные с первым и вторым входами схемы совпадения. Однако они не позволяют добиться состояния квазиракновесия моста по прео5 т адающей составляющей комплексного сопротивления, оперируя только с двум сигналами - напряжением небаланса и пита нием мостовой схемы, не вноса, методической погрешности в результат измерения, Цель изобретения - уменьшение методической погрешности детектирования амплитудно-фазового соотношения. Для этого в цетектор введен дополнительный усилительограничитель, вход которого через дифференцирующий элемент соединен с выходом сумматора и входом первого усилителя-ограничителя, а выход - с третьим входом схемы совпадения, причем выход первого согласующего устройства подключен ко входу второго усилителя-ограничителя На фиг. 1 изображена блок-схема /этектора. Она включает согласующие устройства 1 и 2 сумматор 3, дифференцирующую цеп 4, усилители-ограничители 5, 6 и 7 и схему совпадения 8. На фиг. 2 изображена топоарафичоская диаграмма процесса уравновешивания iviocTa переменного тока, где и - напряжение питания мостовой схемы; R, R.UQ,, ч -аг окружности уравновешивания потенциальных точек моста с. и d , U, - напряжения, между которыми и устанавливаются определенные, амплитуднофазовые соотношения, равные соответс-Еен- но напряжению в измерительной диагонали и напряжению потенциальной точки d мсста огносительно искусстветшой потенциальной точки: О - центра окружности В момент квазиравновесия мостовой схе мы по преобладающей составляющей измеряемого сопротивления потенциальная точка с моста должна располагаться на окружнос ти уравновещивания Ru l/apЭто положение характеризуется выполнением следующего равенства: M-OfCcosJ i o где - фазовый угол между напряжениями Uj и и (фиг. 2) urccos -nfj- фазовый угол, определяемый соотнощением амплитуд двух напряжени, причем одно из них- Ц ( фиг. 2)-является хордой окружности уравновеш вания (например, Д Цаз),ДР гое - г, радиус этой же ок ружности. На фиг. 3 показаны временные диаграмДетектор работает следующим образом. Напряжения 21/2 и LJ снимаемые с мостовой схемы, поступают через согласующие устройства 1 и 2 (фиг. 3) на входы сумматора, который осуществляет вычитание векторов напряжений U. и SUg Напряжение и идет также на усилитель-ограничитель 5. Векторная разность (фиг. 3) подается на усилитель-ограничител 6 и через последовательно включенную цепь 4, служащую для сдвига зы векторной разности на угол +9О (-90 ) (фиг. 3), на усилитель-ограничитель 7. Импульсы этих напряжений с выходов усилителей-ограчичителей 5, 6 и 7 идут на схему совпадения 8, которая в случае совпадения этих импул11,сов вырабатывает сигнал (фиг. 3, а), несущий информацию о TOMj в какую сторону нарущено равенство, т. е..об а о клонении от состояния квазиравновесия Как видно из фиг. 3, совпадение сов на выходах усилителей-ограничителей происходит только в случае, когда Ч arccos 31 Случай несовпадения импульсов с зькходов усилителей-ограничителей соотвегстзу.ет неравенству О.PccoS-iiТаким образом, детектор амплитуднофазового соотнощения позволяет выявить момент выполнения равенства, чю необходимо для уравновешивания мостовой сх.е-мы способом раздельного уравновешивания по амплитудно-фазовым соотношениям. Формула изобретения Детектор амплитудно-фазового соотношения, содержащий два согласующих устройства, подключенные к сумматору, дифференцирующий элеменТг схему совпадения;, два усилителя-ограничителя, соединенные с первым и вторым входами схемы совпадения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погреаьности детектирования амш1итудно-фазоволх соотношения, в него введен дополнительный усилитель-ограничитель, вход которО1хэ через дифференцирующий элемент соединен с выходом с;у.мматора и входом первого усилителя-ол-раничителя а выход -с третьим входом схемы совпаденияа причем выход пярвого согласующего устройства подключен ко входу второго усилителя-ограничителя.

Ut