Дифференциальный указатель

.Ме И" 9 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ ССОР ОПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Томский политехнический инстут им. С.М.Кирова(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано для сравнения значенийдвух напряжений переменного тока вразличных измерительных устройствахУстройство содержит блоки 2 и 10сравнения, регулирующие блоки 3 и 5усилитель 4 рассогласования, синхро ный детектор 6, усилитель 7 постоянного тока, преобразователь 9 переменного напряжения в постоянное, сумматор 13, источник 14 опорного напряжения. В устройство введены масштабныйпреобразователь 1, блок 12 сравнения,регулирующий блок 15, синхронныйдетектор 17 и усилитель 18 рассогласования. Благодаря этому происходитстабилизация напряжения на второмвходе блока 10 сравнения на уровне 11и малый разностный фазовый сдвиг регулирующего блока 15 и масштабногопреобразователя 1, имеющих коэффицн"енты передачи порядка единицы, Приэтом резко уменьшается погрешностьиз-за нелинейности относительной разности значений входных сигналов итем самм повышается точность измерений относительной разницы значенийдвух сравниваемых переменных напряжений. 1 ил,Изобретение относится к радиоизмерительной технике ч может быть ис:пользовано для сравнения значенийдвух .напряжений переменного тока вразличных измерительных устройствах9в частности в устройствах для поверки характерных масштабных преобразователей и прежце всего измерительныхусилителей. 1 ОЦель изобретения - повышение точности измерения,На чертеже приведена блок-схемадифференциального указателя.Устройство содержит масштабный 15преобразователь 1, выход которогосоединен с первым входом первогоблока 2 сравнения, выход которогоподключен к входу первого 3 регулирующего блока, управляющий вход которого.соединен с выходом первогоусилителя 4 рассогласования и управляющим входом второго регулирующего5 блока, а выход - с первым входомпервого синхронного детектора 6, 25выход которого через усилитель 7постоянного тока подключен к выход.ной 8 клемме устройства, выход второго регулирующего блока 5 соециненс первым входом преобразователя 9 3 рпеременного напряжения в постоянное,выход которого соединен с первымвходом второго блока 10 сравнения,а второй вход соединен соответственно с входом второго 5 регулирующегоблока, с первой входной клеммой 11,первым входом третьего блока 12 сравнения,и первым входом сумматора 13,выход источника 14 опорного напряжения соединен с вторым входом второгоблока 10 сравнения, выхсд которогоподключен к входу первого усилителя4 рассогласования, вход третьего регулирующего блока 15 соединен с второй входной клеммой 16 устройства ивходом масштабного преобразователяа выход соединен соответственно свторым входом третьего блока 12 сравнения, внарым входом первого синхронного детектора 6, вторым входом первого блока 2 сравнения и вторым вхо"50дом сумматора 13, выход которого соединен с первым входом второго синхронного детектора 17, второй вход ко-торого подключен к выходу третьегоблока 12 сравнения, а выход подключен к первому входу второго усилителя 18 рассогласования, второй входкоторого соединен с общей шиной, а выход подключен к управляющему входу третьего регулирующего блока 15.Устройство работает следующим образом.Второй регулирующий блок 5, квадратичный преобразователь 9 переменного напряжения в постоянное, второй блок 10 сравнения, источник 14 опорного напряжения и первый усилитель 4 рассогласования представляют собой автоматическую систему регулирования и нормируют коэффициент передачи первого регулирующего блока 3 в соответствии с уравнением Пгов ,К = Б =сопзй, (1) где Б - напряжение источника 14 опорного напряжения;Е - нормировочное напряжениеквадратичного преобразователя 9.Третий блок 12 сравнения, сумматор 13, второй синхронный детектор 17, второй усилитель 18 рассогласования и третий регулирующий блок 15 также образуют автоматическую систему регуЛирования, которая обеспечивает квадратурность разностного и суммарного сигналов (т.е. сдвиг их на 90 ), полученных с третьего блока 12 сравнения и сумматора 13, При этом ампли- тудное значение выходного напряжения третьего регулирующего блока 15 равно Бо, так как диагонали ромба перпендикулярны, Действительно, для сравниваемых сигналов Пи П, и коэффициента передачи третьего регулирующего блока 15 К;-К, е Е, среднее значение напряжения на выходе второго синхронного детектора 17 равно11 гПса =ППС= -(1+д)К,-11, (2) где =(П -П,) /Б, - относительная разность значений входных сигна- ловю- напряжение на выходе суммато"ра. 13;Ц - выходное напряжение третьегоРзрегулирующего блока 15;При работе системы авторегулирования Пп =О при этом К =1(1+с 6 В напряжение на выходе третьего регулирующего блока 15 равно С=15,вг.п(ы+ Ч+ Ез) (где ж- круговая частота; ц - начальный фазовый сдвиг; Р - фазовый сдвиг, вносимый блоком15) и подается на второй вход первогоблока 2 сравнения, на первый вход .которого подан сигнал с масштабногопреобразователя с"= Ж -Б,) /УБИ)=Кмис Б. (1+К)еп( Г +5+в 8), (3)где К- коэффициент передачи масштабного преобразователя 1;1+ д 1 - вносимый им фазовый сдвиг;Разностное напряжение с первогоблока 2 сравнения обрабатывается визмерительном канале указателя, сос-,тоящем из первого регулирующего блока 3, коэффициент передачи которогоопределяется из (1), первого синхронного детектора 6 и усилителя 7 постоянного тока, образуя напряжение навыходной клемме 8 указателя.13 ц,= П (1+1) К сое дЕ -11(4)Если в качестве масштабного преобразователя 1 использовать повторитель напряжения, когда К : 1, иучесть, что коэффициент передачитретьего регулирующего блока 15 приК М близок к единице, то разностьфазового сдвига ь 1 блоков 15 и 1мала и справедливо приближенное .значение для функции косинуса. Тогдаи погрешность измеренияу= ---(1+ )(5)Таким образом, данное устройство за счет стабилизации напряжения на втором входе второго блока 10 сравнения на уровне У, и малому раэностному фазовому сдвигу третьего регулирующего блока 15 и масштабного преобразователя 1,имеющих коэффициенты передачи порядка единицы, резко уменьшает погрешность из-за нелинейности относительно Ф и тем самым повышает45 точность измерения относительной разницы значений двух сравниваемых переменных напряжений.формула изобретения50Дифференциальный указатель, содержащий сумматор, первый и второй бло ки сравнения, первый и второй регулирующие блоки, первый усилитель рассогласования, первый синхронный де тектор, усилитель постоянного тока,квадратичный преобразователь перемен. ного напряжения в постоянное, источник опорного напряжения, первую и вторую . входные клеммы, причем выход первого блока сравнения соединен с входом первого регулирующего блока, управляющий вход которого соединен . с выходом первого усилителя рассогласования и с управляющим входом вто" рого регулирующего блока, а выход - с первым входом первого синхронного детектора, выход которого через усилитель постоянного тока подключен к выходной клемме устройства, вход второго, регулирующего блока соединен с первой входной клеммой, а выход соединен с первым входом квадратичного преобразователя переменного напряжения в постоянное, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которо-го подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с входом первого усилителя рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены третий блок сравнения, третий регулирующий блок, масштабный преобразователь,второй синхронный детектор, второй уси"литель рассогласования, причем первыйвход третьего блока согласования соединен с первой входной клеммой и первым входом сумматора, выход которогосоединен с первым входом второгосинхронного детектора, второй входкоторого подключен к выходу третьегоблока согласования, а выход соединенс первым входом второго усилителярассогласования, второй вход которогоподключен к общей шине, а выход соединен с управляющим входом третьего регулирующего блока, вход которого соединен с второй входной клеммой и через масштабный преобразовательс первым входом первого блока сравнения, выход третьего регулирующего блока соединен соответственно с вторым входом третьего блока сравнения вторым входом сумматора, вторым входом первого блока сравнения и, вторым входом первого синхронного детектора, второй вход квадратичного преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен с первой входной клеммой.