Устройство для определения фаз высших гармоник Советский патент 1982 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в фазометрии.

Известно устройство для определения фаз высших гармоник, содержащее вспомогательный генератор синусоидального напряжения с перестраиваемой частотой и миллиамперметр электродинамической системы с двумя обмотками. Одна из обмоток миллиамперметра подключена к вспомогательному генератору, а другая к источнику исследуемого сигнала 1.

Однако данное устройство имеет низкую чувствительность, особенно при измерении небольших фазовых сдвигов.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для определения фаз высших гармоник, которое содержит генератор синусоидального напряжения, подключенный к исследуемому нелинейному элементу, первый фильтр, настроенный на частоту гармоники и подключенный к измерительному входу фазочувствительного вольтметра, формирователь прямоугольных импульсов, второй фи.пьтр, настроенный на частоту

гармоники, градуированный фазовращатель, избирательный индикатор 2.

Недостатком известного устройства для определения фаз высших гармоник является его сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения фаз

10 высших гармоник, содержащее генератор синусоидального напряжения, подключеииый к исследуемому нелинейному элементу, градуированный фазовращатель, выход которого соединен с дом формирователя прямоугольных импульсов, и частотно-избирательный индикатор, введен cy 1мaтop, один из входов которого подключен ж выходу исследуемого нелинейного элемента,

20 другой - к выходу формирователя прямоугольных импульсов, причем вход фазовращателя подключен к входу генератора синусоидального напряжения, а выход сумматора к входу частотно25избирательного индикатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для определения фаз высших гармоник на фиг. 2 - диаграмма напряжений в 30 различных точкс1х устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, исследуемый нелинейный элемент 2, градуированный фазовращатель 3, формирователь 4 прямоугольных импульсов, частотно-избирательный индикатор 5 и сумматор 6.

На фиг. 2 обозначено а - синусоидальное напряжение U на выходе генератора 1; б - напряжение Uy на выходе фазовращателя 3; в - прямоугольное напряжение U на выходе формирователя 4 (в качестве примера одна из высших гармоник, а именно третья, содержащаяся в прямоугольном напряжении UK выделена пунктиром); г одна из возможных форм исследуемого несинусоидального сигнала и (третья гармоника, содержащаяся в сигнале, также выделена пунктиром); д - форма суммарного напряжения U на входе частотно-избирательного индикатора Uj Цц + Uc .

Устройство работает следующим образом.

При включении генератора 1 синусоидального напряжения на выходе исследуемого нелинейного элемента 2 появляется несинусоидальный сигнал, содержащий высшие гармоники. Частотноизбирательный индикатор 5 настраивают на частоту определяемой гармоники Затем с помощью градуированного фазовращателя 3 добиваются минимальных показаний индикатора 5. При этом производят отсчет показаний фазовращателя 3 и находят фазу определяемой гармоники, умножая показания фазометра на порядковый номер гармоники. Принцип действия устройства иллюстрируют диаграммы на фиг. 2.

Использование предлагаемого технического решения позволяет более эффективно решать задачи, связанные с вопросами гармонического анализа, например в автоматике при неразрушающем контроле материалов и изделий электромагнитными средствами в электрические измерения и других областях техники.

Формула изобретения

Устройство для определения фаз высших гармоник, содержащее генератор синусоидального напряжения, подключенный к исследуемому нелинейному элементу, градуированный фазовращатель, выход которого соединен с входом формирователя прямоугольных импульсов, и частотно-избирательный

0 индикатор, от л и чающеес я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен сумматор, один из входов которого подключен к выходу исследуемого нелинейного элемента,

5 другой - к выходу формирователя прямоугольных импульсов, причем вход фазовращателя подсоединен к входу генератора синусоидального напряжения, а выход сумматора - к входу частотноизбирательного индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Соловьев В.Я. Фазовые изменения. М., Энергия, 1973, с. 110-111.

2.Хвалебнов Ю.П. и др. Доклады первой Всесоюзной межвузовской конференции по электромагнитным методам контроля, ч. II. М., МЭИ, 1979,

с. 18-26.

Ч

.x:

ХУ-Х V /