СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА ФАЗ Советский патент 1936 года по МПК G01R25/00 

В предлагаемом, согласно изобретению, способе измерения сдвига фаз между двумя синусоидальными переменными токами равной частоты использовано круговое движение электронных пучков в трубках двух катодных осциллографов, причем указанное круговое движение происходит синфазно со сравниваемыми переменными напряжениями.

Величину угла сдвига фаз определяют по положению светового пятна на экране одного из осциллографов в момент его отпирании при помощи импульса, создаваемого во второй электронной трубке.

Импульс возникает в момент замыкания контакта лучом, приводимым во вращение, как уже указывалось, синфазно со вторым из сравниваемых напряжений.

На чертеже фиг. 1 изображает схему соединения обоих катодных осциллографов и фиг. 2 - видоизменение ее. При этом на чертеже изображена лишь часть схемы, имеющая непосредственное отношение к предлагаемому способу.

На фиг. 1 цифрами 1 и 2 обозначены два катодных осциллографа.

Для получения кругового вращения луча на пластины каждого из осциллографов подают два переменных напряжения равной частоты, одним из которых является одно из сравниваемых напряжений. Одна из трубок 1 снабжена неподвижным контактом 3, расположенным у экрана таким образом, что при своем вращательном движении луч при каждом обороте замыкает его на очень короткий промежуток времени. При этом получается электрический импульс, который воздействует на управляющий электрод второй трубки, отпирая или запирая в этот момент луч второго осциллографа.

При этом получается электрический импульс, который воздействует на управляющий электрод второй трубки, отпирая или запирая в этот момент луч второго осциллографа. В первом случае вместо круга на экране получится светящаяся точка, а во втором - светлый круг, в одном месте которого будет виден разрыв или темнее пятно.

Так как импульс тока в первой трубке всегда находится в определенной фазе по отношению к развертывающей синусоиде, а развертка электронного пучка второй трубки определяется фазой второй синусоиды, то положение светлого (или томного) пятна на экране характеризует сдвиг фаз между сравниваемыми токами или напряжениями.

Для возможности определения величины сдвига фаз по положению пятна на экране последний может быть снабжен круговой шкалой.

На фиг. 2 представлено видоизменение описанного выше устройства. Оно предназначается для автоматического контроля сдвига фаз между двумя переменными токами равной частоты.

Как и в первом случае, устройство состоит из двух катодных трубок, причем на пластины каждой из них подается одно из контролируемых напряжений. Ко второй паре пластин подведено вспомогательное напряжение той же частоты, дающее возможность получить развертку электронного пучка но окружности.

Второй вариант устройства отличается тем, что трубка 2 снабжена двумя неподвижными полукруглыми электродами 4 и 5.

В таком выполнении трубка представляет собой катодный коммутатор с полукруглыми анодами, аналогичный описанному в авторском свидетельстве №42177, где он использован в устройстве для синхронной связи.

Сетка 6 находится под таким потенциалом, что катодный пучок трубки 2 оказывается запертым.

При замыкании катодным пучком электрода 3 в первой трубке катодный пучок второй трубки появляется на экране. В зависимости от соотношения фаз обоих сравниваемых колебаний катодный луч в момент его отпирания попадает на один из двух полукруглых электродов.

Электроды 5 присоединены к тиратронам 7 и 8 или к каким-либо другим реле. Последние управляют включением механизмов, регулирующих величину сдвига фаз между контролируемыми токами или напряжениями.

Задание нужной величины сдвига фат обеспечивается поворотом одной из трубок относительно развертывающей системы.

Способ измерения угла сдвига фаз двух токов или напряжений при помощи двух синхронных коммутаторов по типу катодных осциллографов, один из которых снабжен контактом, предназначенным, при попадании на него катодного луча, для отпирания луча второго осциллографа, отличающийся тем, что сравниваемые напряжения подают на одну из пар пластин каждого из двух осциллографов, ко вторым парам пластин которых, для создания кругового движении луча, подводят синусоидальное напряжение, одинаковое по частоте с измеряемым, с той целью, чтобы можно было отсчитать сдвиг фаз по положению светового пятна на экране второго осциллографа в момент отпирания его луча импульсами, создаваемыми в цепи первого осциллографа.