Устройство для автоматической регистрации и измерения фазовых углов

САН ИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплане СС. Я. еголев Жстройство для автоматической регистрафазовых углов и измерения заявлено 12 мая 1941 года в Главное управление северного морского пути прн СНК СССРза1 б 02 (343451) публиковано 30 июня 1947 года Настоящее изобретение относится к автоматическим фазорегистрирующим устройствам, позволяющим осуществлять автоматическую запись и измерение непрерывно изменяющихся фазовых углов двух колебаний с рациональным отношением частот. Такого рода устройства должны в значительной мере упростить эксплоатацию радиодальномеров, основанных на измерении углов сдвига фаз колебаний с рациональным отно 1 цением частот.В существующих устройствах определение фазовых углов и их изменений осуществляется посредством фигур Лиссажу, получаемых на экране катодного осциллографа. Значения начального и конечного фазовых углов вычисляются из геометрических соотношений, имеющих место в фигуре Лиссажу, счет же числа циклов изменения фазового угла производится визуально наолюдателем по изменениям этих же фигур.Для измерения фазовых углов уже известно использование эффекта, получающегося в результате сравнения (путем вычитания) токов или напряжений двух нелинейных систем (проводников), обладающих достаточно близкими характеристиками и находящихся под действием сравниваемых по фазе колебаний. При этом по крайней мере одно из колебаний предварительно пропускают через устройство с двумя цепями (каналами), в которых эти проходящие колебания приводятся к противофазе,Согласно настоящему изооретению используется комбинация таких устройств для осуществления непрерывной индикации и записи изменяющихся фазовых углов с учетом направления их изменения, При этом схемы указанных устройств осуществлены таким образом, что фазовые углы, при которых происходит переход токов или напряжений в их выходных цепях через нуль или иное определенное значение, отличаются в каждой схеме на величину, равную определенной части целого цикла изменения разности фаз.На фиг.изображена блок-схема основного элемента предлагаемого устройства, на фиг, 2 - диаграмма, поясняю 1 пая его работу, на фиг. 3 -одна из форм выполнения предлагаемого устройства,В представленной на фиг. 1 блоксхеме цифрой У обозначен фазовыйтрансформатор в приспособлен, осуществляющее разделение поступающих в него колебаний на два каналас соответствующим сдвигом фаз, 2 и3 - два нелинейных сопротивления,величины токов в которых зависятот разности фаз действующих на нихколебаний, 4 - любое приспособлениедля получения разностного эффекта,например, диференциальное реле илииной соответствующий механизм.Если колебания подаются на нелинейные сопротивления 2 и 3 впротивофазе, то токи через эти сопротивления можно представить, например, в виде кривых 1, и 1,(фиг. 2), Разность между токами будетиметь различный знак на участкахУ 9 и у - у". В точках р,у" и у", соответствующих совершенно определенным фазовым углам,знак разности токов А 1 (или напряжений АУ - в зависимости от применяемой схемы) изменяется.Положение этих точек определяетсятолько фазовым углом. Все факторы,кроме разности фаз, являются несущественными.Согласно изобретению, для осуществления счетчика фазовых углов,учитывающего направление их изменения, предлагается применить комбинацию из двух устройств, построенных по схеме фиг. 1 с фазовымитрансформаторами 7, сдвигающимифазу на разные углы. Схема предлагаемого устройства приведена нафиг. 3.Рассмотрим принцип действия этойсхемы, Предположим, что сравниваемые по фазе колебания действуютодновременно на устройства 5 и б,причем последнее отличается от первого только моментом срабатыванияреле, Сдвиг по фазе между этимимоментами равен приблизительно четверти фазового цикла. Два реле -одно, управляемое устройством 5, ивторое, управляемое устройством б, -позволяют применять возвратный механизм любои из известных коп 1 бо струкций, применимых в данном случае,Комбинация двух (или нескольких) устройств, каждое из которых состоит из узлов 1, 2, 3 и 4, показанных на фиг. 3, позволяет осуществить следящую систему с непрерывным перемещением индикатора, положение которого определяется разностью фаз колебаний в, и в,. Узлы 2 и 3 могут быть выполнены, как схематически показано на чертеже, в виде многоэлектронных ламп, к катодам которых подводятся проводники К схемы, Буквой А обозначен положительный полюс источника питания,Как следует из вышесказанного, в цепях устройств, осуществляемых по схеме фиг. 1, отсутствуют колебательные контуры или цепи с самоиндукциями или емкостями, Поэтому действие предлагаемого устройства для измерения и регистрации разности фаз принципиально не зависит от частоты колебаний (при сохранении определенного отношения частот).Устройство, кроме применения его для измерения фазовых изменений, может быть использовано так же и для точного измерения малых разностей частот двух колебаний, если частоты этих колебаний отличаются от рационального отношения на небольшую величину. В этом случае вследствие непрерывного периодического изменения разности фаз между колебаниями будет происходить также периодическое изменение разности напряжений или токов в части 4 устройства, выполненного по схеме фиг. 1. Предмет изобретенияУстройство для автоматической регистрации и измерения фазовых углов двух колебаний с рациональным отношением частот, в котором для регистрации или измерения фазовых углов используется разность постоянных или переменных составляющих токов или напряжений в цепях схем с нелинейными сопротивлениями, находящимися под действием этих колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью получения непрерывной инв. редактор 11 Свод в, 6 Замеченнап опечатка: на стр. 2, прав. колонка, строка 13 св., напечатано ноэлектроннык", счедует читать нногоэлектродных",в, 6. дикации изменения фазового угла применен ряд однотипных схем, осуществленных таким образом, что фазовые углы, при которых происходит переход токов или напряжений в их выходных цепях через нуль или иное определенное значение, отличаются в каждой схеме на величину, равную определенной части целого цикла разности фаз.