Фазометр

(и) 676 Щ 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я Союз Советских Социалистических Республик(51) М,Кл, ( 5/О 1) 2479441/18-21 о 25,04.7 ки инем зая присоеди осударстеенный комите ССС,Р по лолам изобретений и открытийКушн ОМЕТР к устроиствамгла межд наИзобретение относитсядля измерения фазового у У пряжениями или токами.Известно устройство для измерения разности фаз, в котором осуществляется преобразование разности фаз в угол поворота потокочувствительного элемента, расположенного в зазоре магнитопровода, снабженного обмоткой, связанной через переключатель с входом устройства. Кроме указанных элементов, устройство содержит сумматор, вход которого подключен к обмотке, нуль-индикатор, один из выходов которого соединен с выходом сумматора, а второй - с выходом потокочувствительного элемента, и индикатор отсчета, механически связанный с потокочувствительным элементом (11.Недостатком устройства является невысокая точность из-за нелинейности градуировочной характеристики и необходимость коммутации входных сигналов, огграничивающая быстродействие устройства,Известен другой фазометр, принятый в качестве прототипа, который выполнен по компенсационной схеме и содержит входное устройство, приводной двигатель, усилители мощности в цепях управления двигателем, регистрирующее устройство(показывающую стрелку и перо), обратный преобразователь и ключевую схему, входы которой соединены с выходами входного устройства, причем один вход 5 соединен непосредственно, а другой черезобратный преобразователь, а ее входы связаны с входами усилителей мощности 12.Недостаток устройства - большая инерционность, связанная с необходимостью О выделения среднего значения управляющего сигнала.Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия,Поставленная цель достигается, тем 15 что известный фазометр, содержащий первый и второй ограничители и последовательно соединенные усилитель мощности, двигатель и устройство рагистрации, снабжен первым и вторым фильтрами, частот ным детектором, протонно-прецессионнымдатчиком, первой и второй магнитными системами и магнитным экраном, причем протонно-прецессионный датчик расположен внутри магнитных систем, из кото рых первая выполнена внешней, а втораявнутренней и имеющие общий центр, первая магнитная система установлена неподвижно, а вторая укреплена на поворотной оси, которая перпендикулярна осям 3 О первой и второй магнитных систем и ме10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ханически связана с двигателем, при этомпротонно-прецессионный датчик, первая ивторая магнитные системы заключены вмагнитный экран, первый и второй ограничители через первый и второй фильтрысоединены соответственно с первой и второй магнитными системами, а протоннопрецессионный датчик через частотный детектор соединен со входом усилителямощности.На чертеже представлена блок-схемафазометра.В состав фазометра входят протоннопрецессионный датчик 1, первая и втораямагнитные системы 2 и 3, первый и второйограничители 4 и 5, первый и второйфильтры б и 7, частотный детектор 8, усилитель мощности 9, двигатель 10, устройство регистрации 11 и магнитный экран 12,В предлагаемом устройстве магнитноеполе создается магнитными системами 2 и3, установленными одна внутри другой, имеющими общий центр, равные постоянные,подключенными через фильтры б основнойгармоники и каскады 4 амплитудного ограничения к входам фазометра.Магнитная система 2 установлена неподвижно относительно корпуса устройства, а магнитная система 3 укреплена наповоротной оси, связанной с двигателем 10.Ограничители 4 и 5 обеспечивают равенство амплитуд сигналов, поступающих вмагнитные системы 2 и 3 с входа устройства.Фазометр работает следующим образом.При передаче на входы магнитных систем 2 и 3, развернутых в пространстве нанекоторый угол токов, имеющих равныеамплитуды и отличающиеся по фазе, в рабочем веществе датчика 1 возникает вращающееся магнитное поле, амплитуда которого зависит от угла сдвига фаз.При измерении фазового сдвига сигналов низкой частоты порядка единиц нлидесятков герц прецессия вектора намагниченности вокруг вращающегося векторапроисходит практически так же, как и вслучае неподвижного вектора.На вход частотного детектора 8 с входа датчика 1 поступает частотно модулированный сигнал (ЭДС прецессии), а навыходе детектора появляется гармонический сигнал, частота которого од= в 2 о, замплитуда пропорциональна девиации частоты прецсссип, которая в свою очередьзависит от соотношения между угламисдвига фаз и поворота магнитных систем впространстве,При определенных условиях сигнал с выхода частотного детектора 8, через усилитель мощности 9 поступает на двигатель 10, который разворачивает магнитную систему 3 и выдает сигнал на устройство 11.Для повышения точности измерения за счет снижения влияния помех протоннопрецессионный датчик 1 и магнитные системы 2 и 3 заключены в магнитный экран 12, хотя при работе датчика в сильных полях (порядка 15 - 20 Эрстед) экранирование не является обязательным.Предложенный фазометр обеспечивает высокую точность преобразования фазового сдвига в угол поворота вала, что определяется исключительно высокими метрологическими характеристиками протонных датчиков, его быстродействие в меньшей степени зависит от частоты входных сигналов, чем у известных устройств. Формула изобретения Фазометр, содержащий первый и второй ограничители и последовательно соединенные усилитель мощности, двигатель и устройство регистрации, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен первым и вторым фильтрами, частотным детектором, протонно-прецессионным датчиком, первой и второй магнитными системами и магнитным экраном, причем протонно-прецессионный датчик расположен внутри магнитных систем, из которых первая выполнена внешней, а вторая внутренней и имеющие общий центр, первая магнитная система установлена неподвижно, а вторая укреплена на поворотной оси, которая перпендикулярна осям первой и второй магнитных систем и механически связана с двигателем, при этом протонно-прецсссионный датчик, первая и вторая магнитные системы заключены в магнитный экран, первый и второй ограничители через первый и второй фильтры соединены соответственно с первой и второй магнитными системами, а протонно-прецессионный датчик через частотный детектор соединен с входом усилителя мощности,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР468184, кл. Сз 01 1 25/00, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР448397, кл, б 01 К 25/00, 1970,676943 тг Составитель М. Барашков Техред Е. Жаворонкова Редактор Е. Караулова Корректор С. Файн Тип. Харьк. фил, пред, Патент Заказ б 96/939 Изд.445 Тираж 1090 ПодписноеК 110 Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. д, 4/5