Устройство для измерения синусоидального напряжения

Союз Советскик Социалистических Республик(23) Приоритет 6 01 й 19/00 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий.7(088.8) Опубликовано 231280, Бюллетень Йо 47 Дата опубликования описания 23. 12. 80(71) Заявитель Читинский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ1Изобретение относится к электро- измерительной технике, в частности устройствам, предназначенным для иэ мерения синусоидальных напряжений компенсационным методом. 5Известны устройства для измерения напряжения, содержащие источник эта" лонного напряжения, фаэосдвигающую схему, фазометр, регулятор величины напряжения и индикатор в виде изме рителя напряжения 1.Недостатком устройства является необходимость использования двух измерительных приборов и недостаточная надежность. 15Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник эталонного напряжения, регулятор для измерения его величины в пределах 20 0-0 и 1 пт, прецизионный фаэовращатель, позволяющий изменятЬ фазу между входным и эталонным напряжениями и фаэометр для ее измерения, схему алгебраического сложения напряжений и ин дикатор в виде измерителя напряжения 21.Недостатками известного устройства являются необходимость использования двух измерительных приборовфаэометра и измерителя напряжения, йедостаточно высокая точность измерения, которая обусловлена тем, чтопри установке индикатора в положение О вк - 0 на его показания оказывают влияние параэитные наводки и помехи, тогда как на показания фазометра их влияние практически не сказывается, и недостаточная надежность, что обусловлено критичностью к перегрузкам измерителей напряжения, которые в результате подачи на их вход больших по величине напряжений могут выйти из строя.Цель изобретения - упрощение устройства, повьыение точности и надежности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения синусоидального напряжения, содержащее схему алгебраического сложения, один вход которой является входом устройства, а второй вход через фазовращатель и регулятор амплитуды подключен к источнику эталонного напряжения и индикатор, введен переключатель, первый контакт которого подключен ко входу схемы алгебраического сложения, второй контакт под789773 ключен к одному иэ входов индикатора, третий контакт подключен к выходу схемы алгебраического сложения, четвертый и шестой контакты подключены к выходу фазовращателя,а пятый контакт подключен ко второму входу упомянутого индикатора, При этом индикатор 1 выпОлнен в виде импульсного двухканального фазометра.На чертеже приведена структурная схема устройства ддя измерения синусоидального напряжения.Устройство состоит из источника 1 эталонного напряжения, фазовращателя 2, регулятора 3 амплитуды эталонного напряжения с калиброванной шка лой на ручке, схемы алгебраического сложения 4, переключателя 5 с контактами 5-1, 5-6 и импульсного двухканального фазометра б, содержащего Формирователи 7 и 8 имйульсов,триггер 9 и измерительную схему 10. 20На чертеже показан также источник измеряемого напряжения 11.Устройство работает следующим образом.При переключении переключателя 5 в положение, соответствующее замыканию его контактов 5-1, 5-2 и 5-4, 5-5 на входы формирователей импульсов 7 и 8 подаются соответственно эталонное напряжение с выхода Фазовращателя 2 и напряжение с источни.ка исследуемого напряжения .11. з 1 и МАфогс 1 д "фО МиМО+цсой "-О,Мь оА+у),де О онно ия с б в Ф= зави при мые ы формула изобретен 55 40 Формирователи 7 и 8 импульсов в моменты перехода указанных напряжений через нуль Формируют импульсы, которые вызывают переключение триггера 9. При этом на выходе триггера 9 имеет место периодический прямоугольный сигнал, в котором продолжительность одного импульса соответствует измеряемой фазе между сравниваемыми напряжениями. Измерительная схема 10 осуществляет измерение длительности укаэанного импульса и инди цирует результат измерения в электрических градусах. Таким образом, импульсный двухканальный Фазометр б измеряет фазу 9 между входным и эта лонным напряжениями, которая предварительно с помощью фазовращателя 2 устанавливается равной После переключения переключателя 5,в положение, соответствукиаее замыканию его контактов 5-2,5-3 и 5-5, 5-6 на входы формирователей 7 и 8 подаются соответственно, эталонное напряжение с выхода фазовращателя 2 и результирующее напряжение с выхода схемы алгебраического сложения 4. При этом фазометром б измеряется фаза Ч между эталонным напряжением и выходным на 30 35 40 45 50.пряжением схемы алгебраического сложения 4. О и Ор соответственно этае, входное и выходное напряжехемы алгебраического сложения и предварительно установленной г = е (и+-) с помощью фазометра1 том режиме измеряется фазагсср О/О 1. Таким образом, вимости от величины напряжения О0 значения Фазы Ф, измеряеазометром б, соответственно рав 45 при О = О"гх 0 при ОО,Ф -90 при О ъ ОРегулируя величину эталонного напряжения О 2 с помощью регулятора 3амплитуды таким образом, чтобы значение измеряемой фазы составило У= - ",получаем равенство входного и эталонного напряжений, Значение входногонапряжения определяется по шкале регулятора 3 амплитуды.Данное изобретение по сравнениюс известным позволяет упростить устройство,. так как для измерения используется лишь один измерительный прибор, двухканальный импульсный фазометр, повысить точность измерения,во-первых, за счет тсго, что относительная погрешность в измерениифазометром фазы Ч= й 4 меньше, чемпри измерении фазы Ф= О, и, во-вторых,на показания измерителя напряженияв известном при малых значениях напряжений оказывают влияние паразитные наводки и помехи, которые на показания фазометра влияют в меньшейстепени. Вместе с тем, повышаетсянадежность устройства измерения,чтосвязано с отказом от использования измерителей напряжения, входные цепи которых при возникновении перегрузки могут выходить изстроя. 1. Устройство для измерения синусоидального напряжения, содержащее схему алгебраического сложения, один вход которой является входом устройства, а второй вход через Фазовращатель и регулятор амплитуды подключен к источнику эта.лонного напряжения,и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точ789773 оставитель В. Костинехред А. Ач Корректор Л. Иван Редактор Г Йолко Тираж 1019 П ИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от Москва, Ж, Раушская нЗаказ 9026/3 дписноеета СССРрытийб., д. 4/ ент", г. Ужгород, ул. Проектная,ал ПП ности измерений, введен переключатель, первый контакт которого подключен ко входу схемы алгебраического сложения, второй контакт подключен к одному из входов индикато" ра, третий контакт подключен к выходу схемы алгебраического сложения четвертый и шестой контакты подключены к выходу фазовращателя, а пятый контакт подключен ко второму входу упомянутого индикатора.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности измерения, индикатор выполнен в видеимпульсного двухканального фазоМета,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Куликовский Л,ф. и др. Компенсаторы переменного тока ГЭИ,М,-Л 1960, с, 176,2. Савенко В.Г. Измерительнаятехника, М., фВысшая школа", 1974,с. 196,