Устройство для определения коэффициентов фурье

; (21) 2094889/24 аадаратаеннаЙ иамитетСааета Министраа СССРаа делам изоаретениии аткрь тий(71) Заяви Ийститут кибернет некой 4) устройство т Изобретение относится к области анало- гово 9 и измерительной техники и может быть использовано для определения коэффициентов Фурье, а также фазового смешения гармонии по отношению к основной.Известны устройства для измерения коэфф.ццецтов Фурье, содержащие генератор, преобоазователи, усили ели и фазосдвигавзцие элементы 11.Известные устройства относительно сложны и имеют невысокую точность.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство которое содержит электромагнит с пятью датчиками Холла в зазоре, усилители и интеграторыГ 21.Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая точность измерения коэффициентов Фурье.Целькз изобретения является рас 111 ирезние области применения и повьпцение точности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен доттолцительссь 1 й электромагнит с пят 1.1 сз дополцительцымц датчиками Хсзг 1 гь. в зазоре, каждь 1 й из которых клинил комФицикнтоБ ФуРьк соединен встречно с соответствующим основ ным датчиком Холла и подключен ко входу соответствующего усилителя, выход первого усилителя подключен к обмотке основного электромагнита, выходы второго и третьего усилителей подсоединены к токовым выводам соответствующих дополнительных датчиков Холла и через соответствующие интеграторы - к токовым выводам соответственнопятого ц четвертого дополнительных датчиков Холла, выход четвертого усилителя соединен с токовым выводом соответствующего основного датчика Холла, а выход пятого усилителя подключен к,обмотке допогтцительб ного электромагнита. Гакое устройство позволяет кроме измерения коэффициентов Фурье определять фазсзвое смешение гармоник по отцсггцецию к основной ц имеет более высокую тсчцость.На чертеже приведена схема устройство.Уст 1 ойство состоит цз электромагнитов 1 и 2, В зазоре эгсектрсзмаг 1111 го 1 располо- ЖЕНЫ датчики сЗ, 4, .), 6 ц , Р ЗЬСЗОрЕ:чг 1 Е- ктромагццта 2 разме 1 цегц.т датчики й, сЗ, 1 О, 1 1, 1.2, .Зьтходчс дотц 1 котз Я 11,3 гзкггкз 11 сзц 11523420 встречно и подключены ко входу устея,13; выход которого подключен к обмотке электромагнита 2, Датчики 4 и 9 включены встречно и соединены с входом усилителя 14 выход которого соединен с токовым выводомо датчика 4 и входом интегратора 15, Выход интегратора 15 соединен с токовым выводом датчика 7,Датчики 5 и 10 соединены встречно и через усилитель 16 подключены к токовому,----- 10 выводу датчика 5 и интегратору 17, выход Которого соединен с токовым выводом дат- н чика 6. Датчики 6 и 11 соединены встречно ч и подключены через усилитель 1 8 к токовоу выводу датчика 11, Датчики 7 и 12 подючены встречно и через усилитель 19 соединены с обмоткой электромагнита 1,Пусть через токовые выводь датчика 9 течет входной ток 1 ос.4 ь где 1СО 5 КИ 1,ой Пусть также через токовые выводы датчика 3 течет исследуемый периодическийток 1 Й), а через токовые выводы датчика 8 ток 1 , пропорциональный периоду Т. 30В. результате действия контура обратнойсвязи, образованного датчиками 8 и 3, усилителем 13 и электромагнитом с обмоткой 2,установится такая индукция В, при которой,выполнится условие; , ВК,В, ,= ,В, й),где 1 и" 1 - Коэффициенты преобразования датчиков 8 и 3 соответственноВ- индукция в зазоре электромагнита 1. 40В результате действия контура обратнойсвязи, образованного датчиками 9, 4 и усилителем 14, а также датчиками 8, 10 иусилителем 16, в датчиках 4 и 5 соответственно установятся такие токи 1 и , ВИ 2что выполнятся условия:й В 1, 51 л К 1 = К В 1 (2)где Ы и к - коэффициенты преобразовафния датчико 9 и 4,; 50Ж и К - коэффициенты преобраооваьния датчиков 10 и 5,Определяя из (1) В и подставляя в (3)Хи (2) ддя 2 иЬЕполучим выражения: Ях 71 51 П щф 4"оЬ 1 т,у овью а8 9 С-", 54о8 где Кк видим (11) предстаие с бой д60 Где Ч К - сдвиг фазы. 1 =1 5 юн Ксо 1оа через, токовые выводы датчика 10 токЯ 4С выхода дс 1 Кс 4 ток ОстуЙетна интегратор 15, после которого на пат.чик 7 поступает токТЭ = о, / 1 11)1 51 п Хобидь, 16)"о". Згде С4 1С выхода датчика 5 ток 1 поступает а интегратор 17, после которого на датик 6 поступает токТЭ =к - .1 И) соь%вИ 1, (7)Еъ. о го Как видно, (6) и (7) представляют собой коэффициенты Фурье Ъ и 0 соотКветственно,В результате действия контура обратнойсвязи, образованного датчиками 12 и 7,усилителем 19 и обмоткой электромагнита 3 установится такая индукция В, что выпол йится. условие:К,В = К В, (8)де Ми К - коэ ициенты преобразовария датчиков 12 и 7 соответственно;3 = СОП 5В результате действия контура обратной связи, образованногодатчиками 11 и 6 и усилителем 18, в датчике 11 установится такс й ток Э , К, что будет выполнятьсялсвие:9выл 10 1 ЕХ(9) где к и к, - коэффициенты преобразования датчиков 11 и 6 соответственно;ЗВь- ток на выходе устройства.Определяя из (8) В и подставляя в (9) подучим: Подставляя значения 3, и 3 из (6)52342Составителт Техред Н. Лнд й- едй кт."1 р. Коляд аж 864ОгЧ" Нойого ко мите та Совета М л, лс т 1 йй г; .,Гзобретений и от;рьТНЙЯРаущс ая наб д/,; Заказ 5043/589 ПНИИПИ Гос дарст вен по деламМосква, 2 К 80 ДД атент", г, Ужгород, ул. Про ктно,илиал ГПП Если проградуировать шз:.у прибора, из меряющего 3 ,. в значенияхасФ а в : рХсто получим значения фазового сдвига , .Использование устройства позволяет повысить точность измерений за счет устранения нелинейной зависимости индукции от ,тока возбуждения, а также упростить конструкцию. Формула изобретения ФУстройство для определения коэффициен- а тов Фурье, содержащее электромагнит с пятью датчиками Холла в зазоре, усилители и интеграторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точностионо содержит дополнительный электромагнит с пятью 2 О дополнительными датчиками Холла в зазоре, каждый из которых соединен встречно с сосаветствуО.и осовьм датлко Холла иПОДК 1 ОЧЕЛ КО ВХОДУ СООТВЕТСТВУОЕГО УСИЛ.теля, выход первого усилителя подключен кобмотке Основного электромагнита, вьходывторого я третьего усилителей подсоединенык токовым выводам соответству.су 1 х дополитегььх датчйОВ Холла и через соотВетствуюцие интеграторы - к токовым Выводамсоответственно пятого и четверто О дополНктельных датчикоВ Холла, ВыхОд четвертогоусилителя соединен с токовым выводом соответствующего основного датчика Холла, авыход пятого усилителя подключен к Оомотке дополтельного электромагнита,Источники информации, принятые во внимание прл экспертизе:найденов А. И, Гйрыонический анализэлектрических сигналов ннфранизких частот,и графических кривых, "Измерительная техни ай9. 1 965,2, Патент Франции1561156, ИКИ506 6, 1967, (прототип,.