Настоящее изобретение относится к автоматическим фазорегистрирующим устройствам, позволяющим осуществлять автоматическую запись и измерение непрерывно изменяющихся фазовых углов двух колебаний с рациональным отношением частот. Такого рода устройства должны в значительной мере упростить эксплоатацию радиодальномеров, основанных на измерении углов сдвига фаз колебаний с рациональным отношением частот.
В существующих устройствах определение фазовых углов и их изменений осуществляется посредством фигур Лиссажу, получаемых на экране катодного осциллографа. Значения начального и конечного фазовых углов ВЫЧИСЛЯЮТСЯ из геометрических соотнощений, имеющих место в фигуре Ляссажу, счет же числа ЦИКЛОВ изменения фазового угла производится визуально наблюдателем по изменениям этих же фигур.
Для измерения фазовых углов уже известно использование эффекта, получающегося в результате сравнения (путем вычитания) токов или напряжений двух нелинейных систем (проводников), обладающих достаточно близкими характеристиками и находящихся под действием сравниваемых по фазе колебаний. При этом по крайней мере одно из колебаний предварительно пропускают через устройство с двумя цепями (каналами), в которых эти проходящие колебания приводятся к противофазе.
Согласно настоящему изобретению используется комбинация таких устройств ДЛЯ осуществления непрерывной индикации и записи изменяющихся фазовых УГЛОВ с учетом направления их изменения. При этом схемы указанных устройств осуществлены таким образом, что фазовые углы, при которых происходит переход токов или напряжений в их выходных цепях через нуль или иное определенное значение, отличаются в каждой схеме на величину, равную определенной части целого цикла изменения разности фаз.
На фиг. изображена блок-схема основного элемента предлагаемого устройства, на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая его работу, на фиг. 3-
одна из форм выполнения предлагаемого устройства.
В представленной на фиг. 1 блоксхеме цифрой 7 обозначен фазовый трансформатор-приспособление, осуществляющее разделение поступающих в него колебаний на два канала с соответствующим сдвигом фаз, 2 и 3 - два нелинейных сопротивления, величины токов в которых зависят от разности фаз действующих на них колебаний, 4-любое приспособление для получения разностного эффекта, например, диференциальное реле или иной соответствующий механизм.
Если колебания подаются на нелинейные сопротивления 2 и J в противофазе, то токи через эти сопротивления можно представить, например, в виде кривых г и i (фиг. 2). Разность между токами будет иметь различный знак на участках -(р и (f. В точках (f, (р и (р , соответствующих совершенно определенным фазовым углам, знак разности токов Ai (или напряжений Л{ - в зависимости от применяемой схемы) изменяется.
Положение этих точек определяется только фазовым углом. Все факторы, кроме разности фаз, являются неС}щественными.
Согласно изобретению, для осуществления счетчика фазовых углов, учитывающего направление их изменения, предлагается применить комбинацию из двух устройств, построенных по схеме фиг. 1 с фазовыми трансформаторами 7, сдвигающими фазу на разные углы. Схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 3.
Рассмотрим принцип действия этой схемы. Предположим, что сравниваемые по фазе колебания действуют одновременно на устройства 5 и 6, причем последнее отличается от первого только моментом срабатывания реле. Сдвиг по фазе между этими моментами равен приблизительно четверти фазового цикла. Два реле - одно, управляемое устройством 5, и второе, управляемое устройством 6,- позволяют применять возвратный механизм любой из известных К0 1160
струкций, применимых в данном случае.
Комбинация двух (или нескольких) устройств, каждое из которых состоит из узлов 1, 2, 3 и 4, показанных на фиг. 3, позволяет осуществить следящую систему с непрерывным перемещением индикатора, положение которого определяется разностью фаз колебаний ш и ш. Узлы 2 и 3 могут быть выполнены, как схематически показано на чертеже, в виде многоэлектронных ламп, к катодам которых подводятся проводники К схемы. Буквой А обозначен положительный полюс источника питания.
Как следует из вышесказанного, в цепях устройств, осуществляемых по схеме фиг. 1, отсутствуют колебательные контуры или цепи с самоиндукциями или емкостями. Поэтому действие предлагаемого устройства для измерения и регистрации разности фаз принципиально не зависит от частоты колебаний (нри сохранении опреде.1енного отношения частот).
Устройство, кроме применения его для измерения фазовых изменений, может быть использовано так же и для точного измерения малых разностей частот двух колебаний, если частоты этих колебаний отличаются от рационального отношения на небольшую величину. В этом случае вследствие непрерывного периодического изменения разности фаз между колебаниями будет происходить также периодическое изменение разности напряжений или токов в части 4 устройства, выполненного по схеме фиг. I.
Предмет изобретения
Устройство для автоматической регистрации и измерения фазовых углов двух колебаний с рациональным отнон1ением частот, в котором для регистрации или измерения фазовых углов используется разность постоянных или переменных составляющих токов или напряжений в цепях схем с нелинейными сопротивлениями, находящимися под действием этих колебаний, отличающееся тем, что с целью получения непрерывной ин
