Электронный частотомер

СССР 1(лхасс 21 е Знб 3310 ОП И САНИ Е И ЗО БРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗарегиаприровано в Бюро изобретений Госплана при СНК СССР П, П. Веселов Электронный частотомерЗаявлено 27 инля 1942 гола в Наркомзаенрэсг, нпнй за М 23 (316922) Оитбаиновано 31 Марта 1941 гола асср= С Г 1 (1)В качестве реле, производящего разряд и заряд конденсатора С 1 (фиг. 1) синхронно с частотой измеряемого тока, применяется электПри испытании вибраций лопаток паровых турбин электрическим методом основн 1 ым прибором является электронный частотомер с широким диапазоном измерения частоты переменного тока, от точности которого зависит точность измере) сия собственной частоты колебания лопаток,Существующие электронные частотогмеры дают небольшую точность измерения; погрешность их около : - 2 вв от номинального значения предела измерения.Применяемые схемы электронного частотомера работают на принципе измерения среднего значения тока заряда конденсатора, периодически варйжаемого и,разряжаемого в течение каждого периода тока измеряемой частоты.При этом величина тока прямо пропорциональна величине емкости конденсатора, приложенному к конденсатору напряжению, и частоте зарядов в секунду, т. е. частоте измеряемого тока: ронная лампа Л, включенная параллельно конденсатору С 1; последний вкгпочен через сопротивление К 1 к источнику постоянного тока (кенотронному выпрямителю).При я 1 одаче пе,;еменного напряжения на сетку лампы .Ъ последняя запирается (внутреннее сопротивление близко к бесконечности) прп минусе на сетк. и происходит заряд конденсатора через сопротивление К до напряжения выпрямителя; при плюсе на сетку лампа отпирается и ее внутреннее сопротивление снижается до нескольких сотен омов - происходит разряд конденсатора через лампу Л до нспряжеяаия, равного ), й; (1 а - анодный ток лампы, К; - внутреннее сопротивление лампы). Поэтому для независимости тока заряда при увеличении амплитуды - (. выше определенного значения лампе Л 1 придают характеристику 1 = - = 1(Ь.; = сопят при Г ) ) 0 введением в цепь сетки лмпы большего безреактивного сопротивления,Для разделения токов заряда и разряда конденсатора применяется вентильная лампа - двойной диод Л . В цепь диода, пропускающего ток заряда конденсатора, включается магнито-электрический мп М 63310крсамперметр, градуированный в значениях частоты измеряемого тока. В цепь второго диода включается ограничивающее ток разряда конденсатора сопротивление ККак видно из формулы (1), для правильности показаний такого частотомера необходимо поддерживать постоянство емкости конденсатора н напряжения источника питания,Первое условие легко выполнимо применением прецизионного конденсатора. Для выполнения второго условия - постоянства напряжения нсточпикя литания (выпряьчителя) применяют стабилизаторы напряжения (например, феррорезонансного типа) и окончательную установку напряжения производят реостатом Кз,по вольтметру Ъ.Зто увеличивает погрешность измерения, так как отс;т производится по двум,прибсраы, погрешности которых складываются и делает прибор неудобным в обращении, так как перед каждым замером частоты необходимо проверить величину напряжения питания.Кроме того ферро-резонансный стабилизатор дает большую зависимость выходного напряжения от частоты входного напряжения (сети), что не дает возможности работать с частотомером при резких колебаниях частоты в сети.Совокупность недостатков данной схемы не позволяет сделать элек. тронный частотомер с погрешностью измерения - 2%.Предметом настоящего изобретения является электронный частогсмер повышенной точности и не требуощий стабилизатора напряжения, Для этого в качестве указателя применен (вместо миллиамперметря) логометр с логарифмической шкалой, одна из обмоток которого вк;почена в цепь конденсатора и диода, а другая - параллельно выпрямите;по.Сущность изобретения поясняется фиг, 2 чертежа.Как указано, в предлагаемом частотомере применен магнито-электрический логометр, одна из рамок которого Р включена в цепь тока заряда конденсатора Сь а другая рамка Р, через добавочное сопротивление Кз вклочена параллельно источнику питания схемы (выпрямителю).Как известно показания логометра пропорциональны отношению токов в рамках, а не абсолютной их величине; поэтому изменения напряжения источника питания схемы частотомера ня показация".с п 1:ибо;а не отразятся, так как величина напряжения источника питания на Отношение токов в рамках Р и Р. не влияет:для Р имеем 1,. = Г С, для Р: имеем 1,= -- , и тогдай,-- =С, Лз(2)Величины С и Ка являются постоянными, поэтому показания электронного частотомера с логометрической измерительной системой будут прсгюрциональны измеряемой частотенезависимо от величины напряжения источника питания Такая система исключает необходимость стабилизации и контроля напряжения питания, что упрощает схему и повышает точность измерения, так как отсчет производится по одному прибору,При выполнении логометра с логарифмической шкалой погрешность отсчета и измерения будет одинаковой по всей шкале, т. е. зависимой От измеряемой величины, а не от номинального значения; кроме того, имеется возможность сделать несколько пределов измерения, дополняющих один другого, например: 1) 20 - 100 Нк; 11) 100 - 500 Нк, И) 500 - 2500 Нк и т, д что равносильно удлиневию шкалы.Внешние магнитные поля и старение магнита логометра практически почти не влияют на показания лог ометра, что также повышает тсчнссть частотомера.Все это позволяет, по утверждению изобретателя, значительно спилить погрешность частотомера и получить ее не более 0,5% от измеряемой величины.Предмет изобретения Электронный частотомер с лампозым реле для автоматического заряда и разряда конденсатора в це:ш указателя с частотой контролируемого напряжения, с двойным иодом для разделения цепей заряда и с выпрямителем для питания копденсатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью повышения точности измерения н отсчета и устранения стабилизатора питающего выпрямитель напряжения, в качестве указателя применен логометр с логарифмической шкалой, одна из сбмоток которого включена в цепь конденсатора и диода, а другая - параллельно выпрямителю.