Предложенный ранее Чебышевым П. В. и Миримановым Р. Г. (авт. сеид, № 60763) болометрический частотный элемент имеет некоторые недостатки, устранение которых весьма л ;елательно с точки зрения упрощения нрибора, сокращения его габаритов, а также повышения его надежности.
Недостатком предложенной ранее схемы является то, что в ней имеются два резонансных контура, причем каждый из них работает в нормальных условиях вдали от резонанса и лишь в редких (аварийных) случаях в одном из контуров имеет место резонанс. Таким образом, помимо необходимости настройки и калибровки двух резонансных контуров, необходимо дать на контуры достаточно малое напряжение, чтобы при резонансе не повредить обмоток дросселей и конденсаторов.
В настоящем предложении тот и другой недостаток устраняются, что позволяет сократить габариты устройства как за счет уменьшения числа элементов схемы, так и за счет лучшего использования активных материалов.
На фиг. 1, 5, 6 - представлены различные варианты предложенной схемы; на фиг. 2, 3, 4 - диаграммы и характеристики ее.
Предлагаемое устройство представляет собой преобразователь отклонений частоты в напряжение, работающий но фазовому принципу. Устройство состоит из резонансного контура C-L-R, настроенного на номинальную частоту сети (фиг. 1), последовательно с которым включены нити 1 и 2 накала сдвоенного болометра. Контур приключен к обмотке ,3 трансформатора Т, питаемого от контролируемого напряже№ 62074- 2 -
ния и. Обмотка 4 того же трансформатора питает цепь, состоящую из конденсатора 5, нитей 7-2, сопротивлений 6-7 и реохорда 8. Нижняя часть схемы представляет собой болометрический мост из спиралей 9-10 и сопротивлений , питаемый по желанию от того же или от независимого напряжения Ивозб- Реохорд 13 служит для балансировки болометрического моста.
Принцип действия схемы состоит в следующем: по нитям / и 2 протекают одновременно токи контуров 4-5-8 и С-L-R-3, однако по нити / протекает сумма, а по нити 2 - разность токов.
Если частота сети равна резонансной частоте контура R-L-С, то оба тока сдвинуты на 90° и при надлежащей балансировке реохорда 8 результирующие токи одинаково нагревают нити болометра (фиг. 2). В результате э. д. с. на выходе моста 9-10-М-12, предварительно сбалансированного реохорда 13, отсутствует.
Если частота отклоняется от номинальной, например повышается, то (фиг. 3) происходит поворот вектора тока /н, в результате чего /г уменьшается, а /а возрастает, таким образом, баланс болометрического моста нарушается и в диагонали его появляется э. д. с. Д6; при отклонении частоты в другую сторону, знак или - при питании от переменного напряжения - фаза меняются на обратные.
Если необходимо несколько изменить номинальное значение частоты, то этого можно достигнуть регулировкой реохорда 8.
Регулировкой сопротивления R изменяется чувствительность схемы, как это видно из фиг. 3.
В этой схеме требования высокой стабильности предъявляются только к L и С, т. к. незначительные температурные изменения емкости 5 влияют только на величину отклонения, но не на абсолютное значение номинальной частоты прибора и, будзчи, сами незначительны, на точность прибора практически не повлияют.
В части остальных элементов - сопротивлений, достаточно их изготовить из манганина или константана; незначительная их индуктивность не повлияет на точность прибора.
Схема малочувствительна к высшим гармоникам, т. к. последние в контур LC, настроенный на основную частоту, не проходят, наличие же их в контурах 4-5-8 одинаково способствует увеличению нагрева нитей 1 и 2 и, следовательно, компенсируется.
Аналогичная схема фазового частотного элемента может быть выполнена с помощью электронных ламп - диодов, работающих в области насыщения (за счет подачи достаточного напряжения (Уеоз) при этом на выходе будут получены значительно большие величины э. д. с., чем при применении известных болометров.
Лампы для работы в этой схеме быть выбраны с вольфрамовым катодом, рассчитанные на большой срок службы (порядка 10.000 час.).
Принципиальная схема фазового частотного элемента с диодами показана на фиг. 5.
Питание диодного моста осуществляется от постоянного или переменного напряжения, обеспечивающего работу ламп в области насыщения.
В первом случае на выходе диодного моста, прИразбалансе в токах накала нитей 15 и 16 (фиг. 5), получается постоянное напряжение изменяющейся величины и знака, во втором случае - переменное (пульсирующее) напряжение, знак и величина среднего значення которого также будет изменяться в зависимости от знака разбаланса токов накала.
Схема диодного моста может быть использована также для преобразования мощности переменного тока. Для этого контуры С-L-R и 4-5-8 должны быть заменены цепями тока и напряжения, как в известном болометрическом ваттметре (см. фиг. 6).
Преимущества такого устройства сравнительно с боловаттметром:
меньщая зависимость от внещней температуры;
больщее напряжение, полученное на выходе, что весьма облегчает дальнейщее использование показаний.
Преимущества по сравнению с обычным катодным ваттметром:
больщая простота;
возможность получения на выходе переменных напряжений, не связанных с частотой и фазой сети, в которой измеряется мощность.
Предмет изобретения
1.Устройство по авт. св. № 60763, отличающееся тем, что нити накала двух болометров включены в питаемые от регулируемой сети цепи резонансного контура, настроенного на регулируемую частоту сети, и конденсатора, служащего для создания постоянного сдвига по фазе одной из составляющей токов, протекающих через нити болометров.
2.Устройство по п. 1,отличающееся тем, что вместо болометров применены диоды, нити накала которых включены в указанные цепи.
№ 62074
fJC
J ° JHOH
IJ,l--lJil
Фиг. 2
ЛJf
f - /VflAf //,
Фиг 4
7/7 тона
р напр
