Процентный проективный компаратор Советский патент 1981 года по МПК G01R17/00 

(54) ПРОЦЕНТНЫЙ ПРОЕКТИВНЫЙ КОМПАРАТОР

Изобретение относится к высокоточ ным измерениям на переменном токе и может быть использовано при сравнительных измерениях для выявления зна ка и величины погрешности выходных характеристик прецизионных решгишсих вращающихся трансформаторов (ВТ) и отображения ее в относительных единицах - долях процента по сравнению с характеристикой выбранного эталона Компарирование может быть применено также и для других подобных ВТ, объе тов, работающих на переменном токе при фиксированной частоте напряжения возбуждения. Известен автокомпенсатор, предназначенный для измерения с повыиенной точностью выходных напряжений датчиков, работанхцих на переменном токе, который содержит входной усили тель, рёЬхс д, модулятор, ключевой двухполупериодный фазочувствительный выпрямитель, выходной усилитель и исполнительный механизм Til Автокомпенсатор обладает высокой но совершенно недостаточной для измерения погреяностей решающих ВТ точностью. Известно устройство для измерений на переменном токе погрешностей ретиаю тих машин, которое содержит прецизионный делитель напряжения, компенсирующий каскад, поперечный каскад, фазирующие цепи и узкополосный вольтметр 2 . Недостатком устройства является то, что необходима тщательная компенссщия, как по модулю, так и по фазе, которую необходимо производить каждый раз при смене испытуемых экземпляров ВТ,смене типов ВТ и при изменении режимов проверки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сравнения выходных ЭДС объектов, работающих на переменном токе. Устройство содержит сравниваекые объекты, представляющие собой, например, ВТ, эталонный делитель напряжения , синхронный детектор, выполненный на электронных ключах, подключенных соответственно к выходам ВТ и эталона, а также интегратор, причем входы измеряемого и эталонного объектов соединены параллельно и подключены к выходу источника возбуждения, а кл чевой синхронный детектор соединен последовательно с интегратором fSj. Устройство обладает недостатками электронные ключи синхронного детек,тора работают от выходных напряжений объектов, которые в процессе измерений изменяются в широких пределах, а вместе с тем эти напряжения не могут быть снижены ниже величины устойчиной работы блоков и поэтому измерения возможны в пределах от максимального до некоторого минимального значения. -Компенсируквдйй ка.нал устра няет помеху от одной заранее выбранной высшей составляющей. Это ограничивает диапазон и точность, , Кроме этого все перечисленные устройства не обладают способностью отображать измеренную погрешность из меряемого объекта (ВТ) в относительных единицах - в долдх процента в условиях произвольноменяющихся напряжений возбуждения и коэффициента передачи самого ВТ. Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей. Поставленная цель достигается тем что в процентный проектированный ком , содержащий измеряемый и эталонный объекты, входы которых соединены параллельно и подключены к выходу иат чника. возбуждения, ключевой синхронный детектор и последовательно с ним соединенный интегратор, введены высокоомный каскад, полосово фильтр, фазовращатель, нормирователь и процентный формирователь, причем вход фазовращателя подключен к выходу источника возбуждения, его выход подключен к первому входу ключевого синхронного детектора, первый вход нормирователя подключен к выходу источника возбуждения,его выход подключен к первому ЭХОДУ процентного формирователя, второй вход номирователя соединен с установочным входом эталонного объекта, первые выходы, измеряемого и эталонного Объектов. соединены между собой встречно-после довательно, а вторые выходы - со вхо дом высокоомного каскада, выход кото рого подклю-чен к входу полосового фильтра, выход-ПОЛОСОВОГО фильтра со динен со вторым входом ключевого сии хронного детектораJ выход интегратора соединен со вторым, входом процент ного формирователя. На чертеже изображена структурная схема процентного проективного компаратора. Процентный проективный компаратор содержит источник 1 возбуждения, исга туемый объект 2 (ВТ), имеющий первич ную и вторичную обмотки, эталонный объект, в качестве которого может быть использован прецизионный делите 3 напр51жения, фазовращатель 4, высок омный каскад 5, полосо;вой фильтр б, ключевой синхронный детектор 7,интегратор 8, нормирователь 9 и процентный формирователь 10. Первичная обмотка ВТ 2 и вход деителя 3 напряжения подключены к общеу источнику 1 возбуждения. Напряжение возбуждения обозначено Ug. Вторичная обмотка ВТ 2 и выход делителя 3 напряжения, включенный с ней последовательно и противофазно, образуют измерительный контур, подключенный к . входу высокоомного каскада 5. Высокоомный каскад 5, полосовой фильтр б, ключевой синхронный детектор 7, интегратор 8 и процентный формирователь 10 включены последовательно, причем у ключевого синхронного детектора 7 и процентного формирователя 10 для связей используются вторые их входы. Первый же вход ключевого синхронного детектора 7.соединен с выходом фазовращателя 4, сюда поступает опорное напряжение. Вход фазовращателя 4 соединен с источником 1 возбуждения, сюда поступает напряжение Kg, Первый вход процентного формирователя 10 соединен с выходом нор. гvlиpoвaтeля 9, в свою очередь первый его вход соединен с источником 1 возбуждения. Второй вход нормирователя 9 соединен с установочным входом делителя 3 напряжения. На этих входах может быть установлен коэффициент передачи К. Модуль напряжения на выходе ВТ 2 равен Uj,f Ug- , где коэффициент трансформации ВТ. Модуль напряжения на выходе делителя 3 напряжения равен Ug , где К,- коэффициент передачи делителя напряжения, который устанавливается оператором и численно равный коэффициенту трансформации ВТ. Выход делителя напряжения, вторичная обмотка ВТ, включенная с ним противофазно, и соединяющие их цепи образуют измерительный контур, подключенный к входу высокоомного каскада. Входное сопротивление этого каскада очень высоко и обеспечивает требование нагрузки объектов и измерительного контура эквивалентной режиму холостого хода, что необходимо при сравнении электродвижущих сил. К выходу высокоомного Каскада подключен полосовой фильтр, настроенный на фиксированную частоту /источника возбуждения. Все высшие составляющие, проходя этот блок, подавляются. К источнику возбуждения подключен также фазовращатель, напряжение с выхода которого (обозначаемое как опориое напряжение) управляет работой ключевого синхронного детектора. Фаза опорного напряжения должна быть синхронна с фазой эталона. На вход синхронного детектора из измерительного контура поступает разность компарируемых напряжений, кроме того, синхронный детектор замкнут на отрезке (О - о) t - ЗГ/2) и разомкнут