Дифференциальный указатель

СНИХЕСНИХ ЛИ 3(59 6 01 Я 19/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙГВ ДЕЛАМ ИЭОВРОЕН итет сссР ИЙ И 03 ЯЮТИЙ(71) Научно-исследовательский инсти тут электронной интроскопин при Томскаа ордена: Октябрьской Революции .; и ордена Трудового Красного Знамени , политехнвческом,институте им,С.И.Кирова:(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 953579 кл. С. 01 Й 19/10 1980.( 54 ). ( 57.) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ по авт.св 9 953579, о т л н ч а ю-. ц и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены Фазосдвигающий блок, переключатель, .интегратор и ключ, причем вход Фазосдвигаюцего блока сбединен с одной иэ входных клемм указателя, входы переключателя подключены к двух выходам фазосдвигаюцего блбка и к обеим входные клеммам указателя, а выходы - к входам первого блокасравнения, первого регулкруззцего " .блока и сумматора, вход"анэеграторачерез ключ соединен с выходной клеммой указателя, а выходс фаэопод- а .Фтроечнцм входом Формирователя ком- Е Иутируюцего напряиения.Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования при реализации высокочувствительных нуль-индикаторов, например, в метрологических уста, новках для поверки масштабных устройств. По основному авт.св. 9 953579 известен дифференциальный указатель, содержащий первый блок сравнения, 10 первый регулирующий блок и сумматор, два входа каждого из которых соединены с обеими входными клеммами устройства, второй регулирующий блок, сигнальный вход которого подключен 5 к выходу первого блока .сравнения, синхронный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом второго регулирующего блока, а выход через усилитель постоянного тока - с выходной клеммой устройства, формирователь коммутирующего напряжения, сиг" нальный вход которого подключен к выходу сумматора, выход - к управляющему входу синхронного детектора, преобразователь, вход которого соединен с выходом первого регули-. рующего блока, второй блок сравнения, входы которого подключены к к вйходам преобразоватеЛя и источника опорного напряжения, усилитель рассогласования, вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а выход - с управляющими входами обоих регулирующих блоковГ 13.35Недостаток устройства в значительной погрешности измерения, обусловленной отличными один от другого фазовыми сдвигами в измерительном и опорном каналах.Цель изобретения - повьпдение точ- ф ности измерительного устройства.Поставленная цель достигается тем, что в дифференциальный указатель, содержащий первый блок сравнения, первый регулирующий блок и 45 сумматор, два входа каждого из которых соединены с обеими входными клеммами устройства, второй регулирующий блЬк, сигнальный вход которого подключен к выходу первого блока 50 сравнения, синхронный детектор; сигнальный вход которого соединен с выходом второго регулирующего блока а выход через усилитель постоянного тОка - с Выходной клеммОЙ устрОЙСТ 55 ва, формирователь коммутирующего напряжения, сигнальный вход которо" го подключен к выходу сумматора, а выход - к управляющему входу синхронного детектора, преобразователь, вход .которого соединен с выходом первого регулирующего блока, второй .блок сравнения, входы которого подключены к выходам преобразователя и источника опорного напряжения, усилитель рассогласования, вход которо-) 65 го соединен с выходом второго блока .сравнения, а выход - с управляющими входами обоих регулирующих блоков, введены фазосдвигающий блок, переключатель, интегратор и ключ, при этом вход Фазосдвигающего блока соединен с одной из входных клемм указателя входы переключателя подключены к . двум выходам фазосдвигающего блока и к обеим входным клеммам указателя, а выходы - к входам первого блока сравнения, первого регулирующего блока и сумматора, вход интегратора через ключ соединен с выходной клеммой указателя, а выход - с фазоподстроечным входом формирователя коммутирующего напряжения.На Фиг.1 представлена функциональная схема дифференциального указателя, на фиг.2 приведена векторная диаграмма напряжений, поясняющая принцип работы устройства.В устройство входят блока 1 сравнения, синхронный детектор 2, формирователь 3 коммутирующего напряжения, усилитель 4 постоянного тока, регулирующий блок 5, преобразователь 6, блок 7 сравнения, источник 8 опорного напряжения, усилитель 9 рассогласования, регулирующий блок 10, сумматор 11, интегратор 12, ключ 13, Фазосдвигающий блок 14 и переключатель 15. Поизциями 16, 1"7 на .схеме обозначены входные клеммы устройства, а позицией 16,17 на схеме обозначены входные клеммы устройства, а позицией 18. - входная клемма.Работа устройства происходит следующим образом.Блок 1 сравнения выделяет разность входных напряжений У и У, абсо 1лютное значение и Фаза которой определяются разностью модулей и фаэ 0 и б , Поскольку дифференциальный указатель измеряет относительную разность входных напряжений, блоки 5-10 осуществляют нормирование коэффициента передачи и в совокупности представляют собой замкнутую систему автоматического регулирования. Нормированное .разностное напряжение преобразуется с помощью синхронного детектора 2 и усиливается усилителем 4 постоянного тока. При этом коммути-. рующее напряжение, вырабатываемое Формирователем 3, Формируется из суммы входных найряжений О и О образующейся на выходе сумматора 11Работа устройства поясняется векторной диаграммой напряжений фиг,2). на которой вектор ОЛ отображает входное напряжение 01 , вектор ОВ - входное напряжение 02, сдвинутое относиЖельно 6, на угол Ч вектор ОС - коммутирующее йапряжебие с Фазой М/2, вектор ОС - коммутирующее напряжение с Фазой+ ф 2( Фазовый "набегф в каналах), вектор АВ - выходное напряжение блока 1 срав9100/5 ВНИИП по де 11303 аж 710 По нного комитета СССР ий и открытий 35, Раушская наб., д Ти Государств м изобрете Москва, Жисно аказ илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нения. Очевидно, что вектор ИМ, являющийся проекцией вектора разностного напряжения АВ на вектор ОС, характеризует собой напряжение,обусловленное Фазовой ошибкой сравнения в известном устройстве, Фя странения 5 указанной Фазовой погрешности в предложенном устройстве вектор коммутирующего напряжения ОС поворачивается на угол :ч/ , что соответствует положению вектора ОС. 10Процесс устранения фазовой погрешности заключается в следующемК входам блока 1 сравнения с помощью переключателя 15 подводятся два напряжения с выходов Фазосдвигающего бло ка 14, имеющие модули равные )О,1, и 10 но сдвинутые по Фазе один относительно другого на угол У . Одновременно с этим замыкается к/поч 13, интегратор 12 подключается к .выходной клемме 18 устройства и на его вход поступает напряжение пропорционалвное величине Фазовой ошибки, Выходной сигнал интегратора 12 подает-ся на фазолодстроечный вход Формирователя 3, в результате чего Фаза ком 25 Ф мутирующего напряжения изменяется натакую величину, при которой выходноенапряжение усилителя постоянноготока 4 становится равным нулю. Приэтом вектор коммутирующего напряже"ния выставляется в положение ОС/,симметричное относительно входныхнапряжений 0 н 0 (ОА и ОВ 1, т.е,Фазовый "набег" оказываетсяскомпенсированным.В процессе измерения переключатель 15 переводится в другое состояние, при котором к входам блока 1сравнения подключаются входные клем-.мы 16, 17 устройства. Одновременноключ 13 размыкается. фазовая погреаность результата измерения в данномслучае будет определяться толькофазой Ч ., причем ее численное значение составит -Мф//6,Таким образом,в предложенном устройстве путем корректирующего воэдействйя на Фазу коммутирующего напряжения в соответствии с Фазовым . фнабегом" в каналах повышается точность измерения.