Измеритель электрических колебаний Советский патент 1978 года по МПК G01R25/04 

Изобрегение относится к обпасти эпекроизмеригепьной гехники и может быть использовано при создании комбинированных устройств для измерения фазового сдвига, частоты и амплитуды эпекгричео ких колебаний.

Известные измерители электрических колебаний, содержащие переключатели, сумматор, фильтр, конденсатор, детектор и индикатор, обладают невысокой точ и остью и вносят больше искажения в присутствии помех.

Цель изобретения - повышение точности измерекия фазового сдвига, частоты и амплитуды основной гармоники в присутствии помех, а также упрощение прибора и повышение его надежности.

Это достигается тем, что измеритель снабжен усилителем с регулируемым ко эффициентом усиления, инвертором, эталонным- фазосмещаюшим звеном и звеном запаздывания с регулируемой величиной п ос тоянн ог о времени.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого измерителя.

Он содержит усилитель 1 с регулируемым коэффициентом усиления, эгелонное фазосмещающее звен.о 2, инвертор 3, сумматор 4, звено 5 с регулируемой величи, ной постоянного времени, фильтр 6, раз; делительный конденсатор 7, детектор 8, индикатор9 рассогласования, переключатель 1О на три положения А, Б и В и исследуемое динамическое звено 11.

Измеригепь следующим образом. . .:

При замерах фазового сдвига и амплитуды сигнал с генератора периодических колебаний UQ поступает на вход запаздывающего звена 5 и исследуемого звена 11. При этом величину постоянной времени Т звена. 5 уменьшают до нуля. После установления переключателя 10 в полож&ние А замеряют величину сигнала Up , показываемую индикатором 9. Затем ста;вят переключатель 10 в положение Б и ;с помощью регулируемого коэффициента ;К усилителя 1 устанавливают величину (нала индикатора 9, равную .ранее замерек |,ной величине Up. Величина установленного коэффициента усиления К усипигеля 1 равна модулю амппигудной харакгерио тики ланного исследуемого эвена 11. Сле дующей сшерацией является постановка переключателя 10 в положение В, когда к сумматору 4 подключены одновременно снгнапы инвертора 3 и звена 5. После этого постоянная времени Т запаздывающего звена 5 регулируется до величинь TQI пря которой сигнал рассогласования индикатора 9 уменьшается до нуля. Это говорит о том, что величины фазового сдвига звена 11 и звена 5 запаздывания равны. Зная часгргу генератора гармонических колебаний f рИ величину TO звена 5, по тарировочному графику находят значение фазового сдвига основной гармоники. При этом помехи отфильтровываются ипьтром 6, которялй совершенно не влияет на погрешность измерения, так как стшт в цепи суммарного сигнала. Дрейф усилителя также не ааияет на точность замера ввиду наличия разделительного конденсатора 7. Чтобы расширять диапазон замеряемых частот, а также чтЪбы в качестэе индикатора сягнапа рассогласования мог быть исполь зован простой стрелочный п{«бор, с ладаюший большой инерционностью, использ ется детектор 8, который превращает периодический разностный сигнал в посто янное электрическое напряжение. При замере частоты гармонических колебаний исследуемый сигнал с выхода испыты ваемого звена 11 подается одновременно на вход усилителя 1 и на эталонное звено 2, кото(юе соединено с запаздывающим звеном . 5, а сигнал Uo при этом отключается от звена 5. Последовательность операций при замере частопн та же, что и при замере фазы и амплитуды. Величина Тр характеризует частоту коле баний. По тарировочному графику определяют значение частоты в зависимости Формула изобретения Измеритель электрических колебаний, содержащий источник периодических колебаний , исследуемый динамический объект, переключатели на три положения и последовательно соединенные сумматор, фильтр, разделительный конденсатор, детектор и индикатор сигнала рассогласова;ния, отличающимися тем, что, с целью повыщения точности измерения фазового сдвига, частоты и амплитуды основной гармоники в присутствии помех, а также упрощения и повышения надежности, он снабжен эталонным фазосме-. тааюашм звеном, звеном запаздывания с регулируемой величиной постоянного времени, инвертором и усилителем с регу лируемым коэффициентом усиления, вход которого соединен с выходом исследуемого объекта, а выход через инвертор и переключатель подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого через переключатель соединен с выходом звена запаздываний, причем входы последнего подключены к.выходу эталонного (зосмещающего звена и параллельно со входом исследуемого объекта - к источнику периодических колебаний.