Автоматический потенциометр Советский патент 1945 года по МПК G01R17/20 

Наиболее ответственным элементом автоматического потенциометра является нуль-инд:хикатор, в качестве которого обычно применяется гальваном р. Недостатки нуль-индикаторов подобного типа обусловили развитие новых систем, в которых небаланс постоянного напряжения преобразуется в переменную э.д.с. с последующим усилением. В существующих потенциометрах преобразование напряжения осуществляется путем замыкания-размыкания контактов вибратора или модулирования микрофона, включенного в цепь нуль-индикатора, и т. д. Между тем наиболее желательным является бесконтактное преобразование напряжения с одновременным усилением.

Предметом изобретения является автоматический потенциометр с нуль-индикатором в виде генератора переменного тока, к обмотке возбуждения которого подается измеряемое напряжение, вызывающее поя-вление в якоре генератора напряжения, усиливаемого тем или иным образом. В -предлагаемом потенциометре, согласно изобретению, включенный на выходе усилителя прибор (например, асинхронный двигатель) соединен механически с подвижной частью какого-либо приспособления потенциометра (например, с движком реохорда), служащего для тоодачи тока в основную или дополнительную обмотку возбуждения генератора, с целью осуществления автоматической .компенсации магнитного -потока генератора. Наличие напряжения в якоре генератора регистрирует асинхронный двигатель путем перемещения своей подвижной части.

На фиг. 1 изображена схема описываемого автоматического потенциометра; на фиг. 2 - вариант включения нуль-индикатора.

В автоматическом потенциометре, изображенном на фиг. 1, нульиндикатором является генератор, статор которого имеет три обмотки /, 5 и 8.

Обмотка / -включается на измеряемое напряжение t/,,.. Ее сопротивление таково, что, например, при измеряемом напряжении {/„-, равном 10 милливольт, ток, протекающий через нее, будет порядка одноХо 65604- 2 -

го микроампера. Таким образом, потребление мощности oi объекта измерения ничтожно (порядка 10- вт).

Обмотка 5 питается от источника постоянного тока 7 и создает магнитный поток, компенсирующий поток обмотки /. Если разность этих магнитных потоков не равна нулю, то в обмотке 2, находящейся на вращающемся роторе генератора, индуктируется э.д.с., которая поступает на первый каскад (лампу //) усилителя через трансформатор 4. Контактные кольца 3 не обязательны и могут быть заменены магнитным контактом.

Простой подсчет показывает, что при малых габаритах генератора (внещний диаметр 135 мм, длина 80 мм) удается получить э.д.с. в 40 мв (0,04 в) уже при разности потоков в 0,5% от максимума щкалы (при щкале напряжения 10 мв).

После усиления в первом каскаде напряжение через трансформатор 12 поступает на второй каскад усилителя, собранный по двухтактной схеме, и состоящий Из двух ламп 13 (ти1па 6Л6), а затем через трансформатор 14 подается на обмотку двухфазного асинхронного двигателя 15, другая обмотка которого питается от сети переменного тока. Ось ротора двигателя 15 механически связана с движком реохорда 6, передвигаемым указанным двигателем до компенсации магнитного потока генератора.

От дифференциатора 10, связанного с ротором двигателя 15, ток поступает в дополнительную обмотку 8 на статоре генератора, которая играет роль эластичной обратной связи. Ток в эту обмотку может быть направлен также от дополнительной обмотки 16 трансформатора 14 через статический дифференциатор.

В качестве дифференциатора 10 может быть использован любой тахогенератор, а в качестве статического дифференциатора - трансформатор :или конденсатор с сопротивлением, включенньш последовательно по обычной схеме. Дополнительная обмотка 8, служит для уменьшения автоколебаний в системе, что может быть достигнуто применением специальной катушки, помещенной аналогично обмотке 8, но приключенной к зажимам 9, играющей роль жесткой обратной связи и дающей добавочное усиление.

При положении движка реохорда 6 на месте, не соответствующем величине измеряемого напряжения на обмотке / компенсация магнитных потоков отсутствует и на выходе нуль-индикатора имеется некоторое напряжение переменного тока, которое усиливается двухкаскадным усилителем 11, 12 и 13 и подается (с соответствующим сдвигом фазы) на обмотку двухфазного асинхронного электродвигателя 15. Двигатель начинает вращаться в соответствующую сторону, передвигая движок реохорда 6 к точке компенсации измеряемого и компенсационного напряжений. Снижение скорости вращения двигателя при приближении к точке согласования и, следовательно, уменьшение качания системы обеспечивается обмоткой 8, напряжение на которую подается либо от тахогенератора, либо от статического дифференциатора.

В варианте автоматического потенциометра, изображенном на фиг. 2, статор генератора (нуль-индикатора) снабжен обмоткой 5, на которую подается разность входного и компенсирующего напряжений. Обмотка 2, как и в первом варианте, находится на роторе, а обмотка 8 используется для осуществления эластичной обратной связи.

Предмет изобретения

1. Автоматический потенциометр с нуль-индикатором в виде генератора переменного тока, к обмотке возбуждения которого подается