Электронный потенциометр переменного тока Советский патент 1946 года по МПК G01R17/20 

Предлагаемый электронный потенциометр переменного тока, служащий для измерения по компенсационному методу, содержит два отдельных реохорда, напряжения на которых, взаимно сдвинутые на угол в 9СР, используются для поочередной компенсации составляющих векторов измеряемого напряжения по двум осям координат. Отличительной особенностыо потенциометра, согласно изобретению, является включение моста, в качестве двух ветвей которого использованы анодные цепи двойного триода. Компенсируемое напряжение подается в противофазе на сетки триода с тем, чтобы осуществить поочередное подключение измерительного прибора в каждую из компенсационных цепей путем изменения на 90° фазы переменного напряжения, питающего схему моста.

Сущность изобретения поясняется чертежом, па фиг. 1 которого изображена схема электронного потенциометра, а на фиг. 2 и 3 диаграммы напряжений и токов в цепи измерительного моста.

По принципу действия потенциометр может быть отнесен к типу комплексных потенциометров, где искомый вектор разлагается на две составляющих по взаимно перпендикулярным осям и каждая из этих составляющих уравновешивается соответствующими составляющими компенсационного напряжения потенциометра.

В отличие от существующих потенциометров переменного тока, где момент компенсации определяется при помощи вибрационного гальвано.метра по отсутствию светового пятна, либо по отсутствию звука в телефоне, в предлагаемом потеицпометре переменного тока использован двойной триод с попеременным включением его в плечи компенсатора, что дает возможность применить в качестве нулевого индикатора магнитоэлектрический гальванометр.

Схема потенциометра (фиг. 1) содержит следующие элементы:

1) реохорды Oi Oi и 0-2 0-2 (X и

Y};

. 2) трансформаторы / и //;

3) двухполюсныйпереключатель ///;

4)регулируемое сопротивление 4

5)конденсатор 5;

6)двойной триод 12;:

7)сопротивления S и /О в цепях анодов дубльтриода;

8)сеточные сопротивления 13 и 14;

9)магнитоэлектрический гальванометр 11.

Зажимами о - в потенциометр присоединяется к источнику переменного напряжения, разность потенциалов которого поддерлшвается строго постоянной, то напряжение питает мост, плечами которого являются две части первичной обмотки 3 трансформатора /, имеющей вывод от средней точки, активное сопротивление 4 и емкость 5. Вторичная обмотка / трансформатора / соединена с верхними неподвижными зажимами переключателя /Я. Для питания реохорда (X) на сердечник трансформатора / нанесена дополнительная обмотка 2.

В. диагональ моста включена первичная обмотка 6 трансформатора //. Вторичная обмотка 8 этого трансформатора соединена с неподвижными нижними зажимами переключателя ///, а дополнительная обмотка 7 питает реохорд ОгОг (Y).

Реохорды OiOi и ОаОа соединены между собой в точках OlO-z. По. .реохордам перемещаются движки М vi N.

При соответствующем подборе сопротивления 4 составляющие напряжения, снимаемые движками М, N, будут сдвинуты друг относительно друга на угол 90°.

В измерительный контур, составленный из движков М, N и зажимов т, п, включены два равных сопротивления 13, 14. Общая точка этих сопротивлений соединена с катодом лампы 12, а концы присоединены к сеткам той же лампы.

8анодной цепи лампы 12 включены два сопротивления 9 и 10 i магнитоэлектрический гальванометр 11.

Таким образом лампа 12, вместе с нагрузочными сопротивлениями

9к 10 и гальванометром 11, образует мост Уитстона. Катод и общая

точка анодных сопротивлений 9 и 1G подсоединены к подвижным ножам переключателя ///.

В предлагаемом потенциометре вектор измеряемого напряжения, поданного на зажимы т, п, разлагается на две составляющих, сдвинутых между собой на 90. Компенсация составляющих напряжения - раздельная, что необходимо для использования в качестве нулевого индикатора магнитоэлектрического гальванометра.

Метод раздельной ком.пенсации составляющих основан на свойстве двойного триода - давать в анодной цепи равные средние значения токов при подаче на сетки лампы равных сеточных напряжений, сдвинутых относительно анодного напряжения на 90.°.

Как видно из схемы фиг. 1 анодное напряжение является общим по знаку для обоих анодов ламп. Сеточные напряжения, снимаемые с сопротивлений 13, 14, равны между собой, но сдвинуты друг относительно друга на 180°.

Если сеточные напряжения Ug, и и ,г (фиг. 2) сдвинуты в свою очередь относительно анодного напряжения Ul на угол f- , то средние

значения анодных токов каждой половины лампы /,г , и /i о протекающие по сопротивлениям 9 и 10 за полпериода положительного анодного напряжения, будут равны, вследствие чего разность потенциалов на зажимах гальванометра 11 будет отсутствовать.

Если же сеточные напряжения , и и g (фиг. 3) совпадают по фазе с анодным напряжением, то в анодной цепи будут протекать разные анодные токи, что вызовет отклонение указателя гальванометра 11.

Отсюда следует, что составляющая измеряемого напряжения, сдвинутая относительно анодного напряжения на 90°, не дает отклонения указателя гальванометра, составляющая же, совпадающая с анодным напряжением, создает на гальванометра разность

Потенциалов, вызывающую отклонение указателя измерительного прибора 11.

Процесс измерения протекает следующим образом: измеряемое напряжение подают на зажимы т-, /г, переключатель III ставят в верхнее положение и затем, перемещая движок реохорда X, производят компенсацию составляющей измеряемого напряжения, совпадающей с анодным напряжением.

Далее переключатель /// ставят в нижнее положение и компенсируют таким же образом вторую составляющую измеряемого напряжения, перемещая движок реохорда Y. Момент компенсации устанавливают по отсутствию тока в цепи магнитоэлектрического гальванометра 11.

Зная составляющие, легко найти искомый вектор:

U l/ U +UyЦу.

Ол:

Предмет изобретения

Электронный потенциометр переменного тока для измерения по компенсационному методу, содержащий два отдельных реохорда, напряжения на которых, взаимно сдвинутые на угол в 90°, используются для поочередной компенсации составляющих векторов измеряемого напряжения по двум осям координат, отличающийся тем, что измерительный прибор включен по схеме моста, в качестве двух ветвей которого использованы анодные цепи двойного триода, на сетки которого подается в противофазе компенсируемое напряжение, с тем, чтобы осуществить поочередное подключение измерительного прибора в каждую из компенсационных цепей путем изменения на 90° фазы переменного напряжения, питающего схему моста.

Фмг. L;