Фазометр

)4 6 01 Е 25/О ТЕЛЬСТВУ ВТОР СКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидетельство СССР У 769448, кл. С 01 К 25/08, 1980.Авторское свидетельство СССР У 411385, кл. С 01 В. 25/08, 1974. (54)(57) 1. ФАЗОМЕТР, содержащий усилитель постоянного тока, фазосдвигающий блок, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, компаратор нулевого уровня и регистрирующий счетчик, о т л иф(. Я ЕТЕНИЯБРь.".: Ж.".в ч юф ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, онснабжен блоком формирования дополнительных синусоидальных напряжений,один вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока,другой - с выходом фазосдвигающегоблока, коммутатором и управляющимсчетчиком, причем входы коммутаторасоединены с выходами блока формирования дополнительных синусоидальныхнапряжений, выход коммутатора соединен с входом компаратора нулевогоуровня, выход компаратора нулевогоуровня соединен со счетными входамирегистрирующего и управляющего счетчиков, а выходы последнего соединены с управляющими входами коммутатора.1190293 2. Фазометр по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьвения точности измерения эа счет обеспечения синхронизации нача,ла измерения с началом периода сигнала и возможности измерения произвольного количества периодов сигнала, он снабжен дополнительным компаратором нулевого уровня, делителем частоты и элементом И, причем 1Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может бытьиспользовано для точного измерениямгновенного значения фазы синусоидального напряжения и мгновенного 5значения разности фаз двух синусои. дальных напряжений низких и инфранизких частот н информационно-измерительных системах, системах регулиро-,вания и контроля с фазовым представлением информации, в частности вустройствах противоаварийной автоматики энергосистем,Целью изобретения является повышение точности измерения за счет5 введения дополнительных синусоидальных напряжений, синхронизации начала измерения с началом измерительного ,цикла и усреднением результата за несколько измерительных циклов.20На чертеже представлена структур. ная схема фаэометра.Фазометр содержит усилитель 1 постоянного тока (УПТ), фазосдвигаю щий блок 2, блок 3 формирования до 25 полнительных синусоидальных напряжений (БФДН), коммутатор 4, компаратор 5 нулевого уровня, управляющий 6 и регистрирующий 7 счетчики, допол- , нительный компаратор 8 нулевого уров- З 0 ня, делитель 9 частоты и элемент , И 10.При этом вход устройства соединен с входом УПТ 1, выход которого соединен с первым входом БФДН 3 и входами фазосдвигающего блока 2 и 35 дополнительного компаратора 8. Выход фазосдвигающего блока 2 соединен с вторым входом БФДН 3, выходы которого соответственно соединены с информационными входами коммутатора ф 0 вход дополнительного компараторанулевого уровня соединен с выходомусилителя постоянного тока, а выход соединен с первым входом элемента И непосредственно и черезделитель частоты с вторым входомтого же элемента И, а выход элемента И соединен с установочнымивходами регистрирующего н управляющего счетчиков,г4, выход которого соединен через компаратор 5 нулевого уровня с первым входом регистрирующего счет" чика 7, второй вход которого соединен с выходом элемента И 10 и вторым входом управляющего .счетчика 6. Первый вход счетчика 6 соединен с выходом компаратора 5 нулевого уроння, а выход - с управляющим входом коммутатора 4. Выход дополнительного компаратора 8 соединен непос-, редственно с вторым входом элемента И 10 и через делитель 9 час- . тоты с первым входом элемента И 10.Фазометр работает следующим образом.На вход УПТ 1 подается исследуемое эффективное напряжение Н(С), С выхода УПТ 1 напряжение поступает на один вход БФДН 3 и на вход фазосдвигающего блока 2, который обеспечивает сдвиг исследуемого напряжения на 90С выхода блока 2 первое сформированное напряжение О поступает на второй вход БФДН 3.1В исходном состоянии входное исследуемое: напряжение П(С) равно нулю (начало нового периода),счетчи. ки 6 и 7 находятся в нулевом состоянии, в коммутаторе 4 замкнут ключ, подключающий на вход компаратора 5 дополнительное напряжение Оо(С) от БФДН 3, причемЦ,) = Ц,М. Ж, (1) где Но, - мгновенное значение напряжения.В момент прохождения 0 о(1) через ноль (от минуса к плюсу) компаратор1190293 Составитель В. ШубинТехред М.Гергель Корректор В. Гирняк Редактор И. Николайчук Тираж 747 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 6974/47 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 5 вырабатывает короткий импульс, который записывается в счетчики 6 и 7.Увеличение текущего состояния счетчика 7 регистрирует приращение текущего значения фазы на величину(2) где п - число дополнительных сформированных периодов от блока БФДН 3, 1 О а увеличение текущего состояния счетчика 6 приводит к размыканию ключа (внутри коммутатора 4), подающего. напряжение Оо(С), и замыканию ключа, подающего напряжение Б,(1), 5 причемЦМ О,ЧМ- - , (3)Теперь на вход компаратора 5 подается напряжение 0(С) и, когда оно 20 пройдет через ноль (от минуса к плюсу), в компараторе 5 формируется новый импульс и т.д, Таким образом, . на выходе компаратора 5 образуется последовательноть коротких импульсов, 25Текущее состояние счетчика 7 характеризует текущее значение фазы измеряемого входного напряжения. Для тога, чтобы текущее состояние счетчика 7 соответствовало текуще" ЗО му значению фазы измеряемого входного напряжения, необходимо синхронизировать начало измерения с началом периода измеряемого напряжения, т.е. необходимо, чтобы начало сче.та счетчиков 6 и 7 совпало с нача: лом периода входного напряжения, что вручную обеспечить затруднительно. Кроме тово, в счетчиках 6 и 7 в процессе измерения может на-капливаться случайная ощибка иэ-.звложного срабатывания счетчиковввиду возможного существования различных помех.Для устранения этих недостатковдостаточно обнулять счетчики 6 и 7в начале периода входного напряжения.Для этого предлагаемый фаэометр снабжен дополнительно вторымкомпаратором 8 нулевого уровня,вход которого подключен к выходуУПТ 1, а выход соединен с входамиустановки нуля счетчиков.С началом процесса измерения в мсмент прохождения входного измеряемого напряжения Яс) через ноль (отминуса к плюсу) дополнительный компаратор 8 нулевого уровня вырабатываеткороткий импульс, который устанавливает счетчики 6 и 7 в нулевое состояние,После того, как компаратор 8 вырабатывает некоторое количество им"пульсов, определяемое коэффициентом деления делителя 9 частоты, навыходе последнего снова появляетсявысокий уровень напряжения, Следующий импульс от. компаратора 8, пройдячерез элемент И 1 О, устанавливаетсчетчики 6 и 7 в нулевое состояние.Начинается новый цикл измерения. Меняя коэффициент деления делите. ля 9 частоты, можно менять длительность цикла измерения, усредняя показания за несколько периодов входного сигнала.