Фазометр Советский патент 1977 года по МПК G01R25/00 

(54) ФАЗОМЕТР

1

Изобретение относится к области электроизмереиий и может быть использовано в устройствах автоматического контроля и управления энергетических объектов, в част ности в устройствах противоаварийной ави. томатики энергосистем.

Известен фазометр, содержащий усилители ограничители, формирователи, первый усилитель-интегратор с {разрядным ключом в цетщ обратной связи и подключенную к выходу ус1шителя схему фиксации аналогового сигнала, образованную; последовательно соедш енными резистором, передающим ключом и вторым усилителем интегратором, между выходом которого и входом передающего ключа включен второй резистор Усилители-ограничители предназначены для формирования сигналов напряжения прямоугольной формы, из к jTOpbix затем в формирователях формируются короткие импульсы фиксирова йой деятельности для управления ключами ij

Однако известный фазометр имеет низкую помехоустойчивость иэ-за наличия ждуших одновибраторов, необходимьи для формироваНИН коро7 ких импульсоа фиксированной цеательности.

Целыо изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.

Это достигается тем, что в фазометр, содержащий первый и второй входные усилители-ограничители, первый усилитель-интегратор с разрядным ключом в цепи обратной связи, вход которого подключен к первому источнику постоянного напряжения, и подключенную к выходу первого усилите{№-ш тегратора фиксащда аналогового сигнала, состоящую вз последовательно соединенных резистора, передающего ключа и второго усилителя-интегратора, между выходом которого и входом передающего ключа включен в втрой резистор, введены дополнительно третий усдлитель-интегратор со своим разрядным ключом, второй передающий ключ и тр&тий резистор, причем вход третьего усилителя-интегратора соед1гаен с истошиком поотоянного напряжения противоположной первому источнику полярности, .4ыход этого усиглитела-интегратора подключен через третий резистор ко входу первого передающего клю-

ча, последовательно с которым включен вто рой передающий ключ, у11равл51ющие входы которого, а также управляющие входы раэрядного ключа третьего усилитеЛ5 «интегратора подключены к выходу второго входного усилителя-интегратора, управляющие входы первого передающего ключа и разрядного ключа первого усилитела-интегратора соед нены с выходом первого входного усилителяограничителя,

На чертеже прюдставлена блок-схема предлагаемопэ устройства

Фазометр содержит усилители-огранич тели 1 и 2 на входах каждого из двух каналов схемы, усилители-интеграторы 3, 4 и 5, разрядные ключи 6 и 7, передающие ключи 8 и 9, резисторы 1О, 11 и 12. Усилитель-интегратор 5, передающие ключи 8, 9 и резисторы 1О-12 образуют схему фиксации аналогового сигнала.

Питание устройства осуществляется от источников постоянного напряжения разной пол5фности, к которым подключены входы усилителей-интеграторов 3 и 4.

Выход схемы 13 фиксации аналогового сигнала является выходом фазометра.

Введенный дополнительно в схему ус№лительу-интегратор предназначен для формирования импульсов пилообразного напряжения длнтельностьло /2., полярность противоположна полярности импульсов напряжения, формируемых с помощью усилителя 3.

Введение второго передающего ключа 9 обеспечивает суммирование двух входных напряжений только в течение интервалов времени замкнутого состояния обоих ключей 8 и 9. Третий резистор 12 служит, как и резистор 1О, в совокупности с резистором 11 для задания коэффициента усилителя 5 при замкнутых ключах 8 и 9,

Устройство работает следующим образом.

На входы усилителей-ограничителей 1 и 2 поступают синусоидальные напряжения, разность фаз которых подлежит измерению. Уг.ипители-Ограничители 1 и 2 формируют сигналы для управления взаимосоединенными бесконтактными клочами tt, 8 и 7, 9,

Прямоугольное напряжение усилителян-ограничителя 1 в течение половины периода напряжения U открывает ключ 6 (ключ 8 в это время закрыт), в другую половину nepHO да, наоборот, ключ 6 закрыт, а ключ 8 открыт.

Напряжением с выхода усилителя-огран чителя 2 осуществляется аналогичное управление ключами 7 и 9, В интервалах времени когда ключи 6 и 7 закрыты, усилител -и теграторы 3 и 4 формируют на. своих выходах пилообразное напряжение противополож

ных полярностей. Указанные напряжения поступают на входы схемы 13 фиксации аналогового сигнала.

В моменты временИ| когда ключи 8 и 9 открыты, выходные напряжения суммируются.

При размыкании ключа 8 или S схема фиксации 13 сохраняется до следующего интервала измерения значения напряжения, зафиксированное в момент размыкания входно цепи. Интервал времени замкнутого состоявния ключей 8 и 9 зависит от фазового сдвига (О напряжений ррямоугольной формы, формируемых усилителям1 -ограничителями 1 и 2. В результате суммирования сигналов пилообразной формы равной амплитуды, расшой полярности и с длительностью Т/2 выходное напряжение устройства является линейной функцией угла сдвига-.фазФ : .

Введение в фазометр третьего усилител -интегратора и второго ключа в схему фиксации аналогового сигнала повыщает помехоустойчивость фазометра, сохранив другие хапактеристики схемы (стабильность, точность на уровне известного устройства. Предлагаемый фазометр имеет простую и надежную схему.

Формула изобретения

Фазометр, содержащий первый и второй входные усилители-ограничители, первый усилитель-интегратор с разрядным кгаочом в цепи обратной связи, вход KOTOpoio подсоединен к первому источнику поетоянного напряжения и подключенной к выходу парно- го усилител5 -интегратора схемы фиксации аналогового сигнала, состоящий из посл«Д1 вательно соединенных резистора, передающего ключа и второго усилителя-интегратора, между выходом которого и входом пер дающего ключа включен второй резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены дополнительно третий усилителъг-интегратор со своим разрядным ключом, второй передающий ключ и третий резистор, причем вход третьего усилителя-интегратора соединён с источником постоянного напряжения противоположной первому источнику полярности, выход этого усилителя-интегратора подключен через третий резистор ко входу первого передающего ключа, последовательно с которым включен второй передающий ключ, управляющие входы которого, а также управляющие входы разрядного ключа третьего усилител -интегратора подключены к вь ходу второго входного усилител1 интегратора, управляющие входы первого передающего ключа и разрядного к.аоча первого усилителжн-интегратора соединены с выходом первого входного усилителже-ограничителя.

Источники информациИ| принятые во ви1 мание при экспертизе:

1. Вишенчук И. М., Котюк А, Ф., Ми аюк Л, Я. Электромеханические и электроинные фазометры. Госэнергоиадат, 1962, с. 46, рис, 25, Jl