Фазосдвигающее устройство Советский патент 1979 года по МПК G01R25/04 

(54) ФАЗССДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для получения двух гармонических электрических сигналов с peгyлиpyетvIЫм значением угла сдвига фаз между ними.

Известны фазозадающие устройства, которые содержат делители, умножители частоты, калибраторы, ограничители и TJI. l. За счет усложнения их схем можно достичь то.чность измерения порядка 0,03-0,05°.

Однако при эксплуатации такие устройства ие всегда оправданы, так как сложны в изготовлении и настройке.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является фазосдвигающее устройство, содержащее корпус, генератор гармошгчёрких функций, привод, фазовращатель с двумя лголбами и осветительнь1й блок, установленный между дисками световых модуляторов, связанных с двумя парами идентичньтх фотоприемников, которые включены в схемы мостов 23Однако настройка этого устройства сравнительно сложна и производится лишь в статическом состоянии (в нерабочем состоянии устройства). Для установки требуемого угла фазового сдвига вращающаяся система устройства устанавливается в определенном положении, при котором напротив специального окна в корпусе располагается шлиц червяка, после чего поворотом последнего создается нужное угловое смещение одного модулятора относительно другого. Такая )Цедура повторяется каждый раз при изменении задаваемого угла сдвига фаз. Это вносит трудности в эксплуатацию устрой-, ства и непроизводительно удлиняет время его настройки.

Целью настоящего изобретения является упрощение и ускорение процесса настройки фазосдвигающего устройства.

Данная цель достигается тем, что в. фазосдвигающее устройство, содержащее корпус, генератор гармонических функций, привод, фазовращатель, с двумя лимбами

и осветительный блок, установленный между дисками двух световых модуляторов, связанных с двумя парами идентичных фотоприемников, которые включены в схемы мостов, введен эксцентрик, сочлененный с подвижным лимбом, на котором закреплен диск первого светового модулятора, связанный с валом второго светового модулятора посредством карданной передачи и шлицевого соединения.

Сущность изобретения поясняется чертежаМи. На фиг. 1 показана конструкция фазосдвигающего устройства; на фиг. 2 а, б пртщип оптико-механического модулирования и виды модуляторов; на фиг.Зэяектрическая схема устройства.

Фазосдвигающее устройство состоит из механической и электрической частей.

Механическая часть (фиг. 1) включает светонепроницаемый корпус 1, приводной вал 2, располагающийся в подшипнике 3, первый световой модулятор 4, кардан 5, хвостовик 6, колоколообразную втулку 7, второй световой модулятор 8, подшипник 9,; цилиндрический эксцентрик 10, полуось 11, птлб с делениями от О до 360 12, лимб с нониусом 13, фиксатор лимбов 14, светооптический блок 15, фотоприемник (фоторезисторы) 16 в окнах 17 боковых стенок корпуса. Световые модулятбры жестко посажены: первый на валу 2, а второй - на втулке 7. Лимб 12 крепится на корпусе, а лимб 13 - на оси эксцентрика 10. Хвостовик 6 и втулка 7 соединены посредством шлицевого соединения. Световые модуляторы 4 и 8 (фиг. 2а) располагаются в фокальных линиях ковденсаторов светооптического блока 15 и эти их положения не изменяются при повороте полуоси 11 эксцентрика 10, что обеспечиваетяя карданным и шлицевым соединениями вЙла 2 и втулки 7.

Модуляторы 4 и 8 (фиг. 26) вьтолнены в виде дисков из прозрачного материала (например, из органического стекла). На них размещены светонепроницаемые профили синусоидальной функции, построенной в полярных координатах относительно начальной окружности, центр которой совпадает с осью вращения модулятора (у модулятора 4 - с осью вала 2, а у модулятора 8 - с центром полуоси 11), радиус равен расстояпнию от оси вращения до лийии соприкосновения встык пары фоторезисторов 16 в каждом окне 17 боковых стенок корпуса 1, а амплитуда (ширина светонепроницаемого профиля) соответствует расстоянию между серединами светочувствительных площадок этих фоторезисторов. Параметры светонепроницаемых профилей шаблонов световых модуляторов 4 и 8 совпадают.

Электрическая часть (фиг. 3) образована двумя идентичными четырехплечевыми мостовыми схемами 18 и 19, образованными фоторезисторами .20, 21, 22 и 23. Световые потоки, воздействующие на фоторезисторы изменяются модуляторами 4 и 8, в ащаемыми приводом 24, и резисторами 25, 26, 27.и 28.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 2 с угловой скоростью СО световые модуляторы 4 и 8 синхронно по гармоническому закону перекрывают световые потоки, падающие от светооптического блока 15 на фоторезисторы 20, 21, 22 и 23. Соответствующим образом изменяются приращения их сопротивлений, при этом, поскольку входные диагонали обоих мостов питаются постоянным напряжением U , с их выходных диагоналей снимаются электрические сигналы, пропорциональные функциям, например, U(-t Sin cu-t HUgCf):. 2. sin {CJU-t±)

Установка требуемого угла фазового сдвига ф между этими электрическими сигналами осуществляется поворотом эксцентрика 10. Положение эксцентрика фиксируется фиксатором 14, а отсчет величины этого угла ведется по взаиморасположению лимбов 13 и 12, причем разрещающая способность задания фазового ;угла весьма высока.

(

Идентичность мостовых схем- 18 и 19 упрощает их начальную балансировку. Частотный диапазон работы устройства составляет от О до тысяч repiu, причём верхний частотный предел определяется лишь типом иcпoльзyетvlыx фоторезисторов

Таким образом, Фазосдвигающее, устройство позволяет получать два гармонических сигнала с регулируемым углом сдвига фаз в диапазоне О-36О°, изменение которого осуществляется без остановки устройства, что упрощает и сокращает время его настройки при изменении задаваемого угла фазового сдвига.

Формула изобретения

Фазосдвигающее устройство, содержащее корпус, генератор гармонических

функций, привод, фазовращатель с двумя лимбами и осветительный блок, установленный между дисками двух световых модуляторов, связанных с двумя парами идентичных фотоприемников, которые включены в схемы MOCTOBj отличающееся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса настройки, в него введен эксцентрик, сочлененный с подвижным лимбом,на котором закреплен диск первого светового модулятора, связанный

691776

с валом второго светового модулятора посредством карданной передачи и шлицевого соединения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

№ 233093, кл. G 0.1 R 25/04, 1969.

17

fZ

/3/f

/

Фиг. 2