Сигнализатор совпадения фаз

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) О 1) 1)4 С 0 Б. 25 мд .ф" с,)З ЕТЕНИВУ К 9 ойГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИОПИСАНИЕ ИЗ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 602880, кл. С 01 Н, 2500, 1976.Авторское свидетельство СССР В 443331, кл. С.01 К 25/00, 1973. (54) СИГНАПИЗАТОР СОВПАДЕНИЯ ФАЗ. (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в фазометрах и в устройствах, где требуется совмещение электрического и механического нулей датчиков углов поворота, преобразующих угол поворота в сдвиг фазы. Цельизобретения - повышение быстродействия и удобства эксплуатации. Устройство содержит компараторы 6 и 7,триггер 14, элемент совпадения 15,индикатор,19 и нуль-орган 21, Длядостижения поставленной цели в негодополнительно введены блок эталонного напряжения 1, регулируемые детали напряжения 2, 3 и 4, инвертирую-,щий усилитель 5, компараторы 8,10 и 11, логические элементы 12 и 13элемент совпадения 16, триггеры 17и 18 и индикатор 20. Работа устрства поясняется по временным диаграммам в описании изобретения. 2 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь 1 зовано в фазометрах и устройствах, где требуется совмещение электрического и механического нулей датчиков углов поворота, преобразующих угол поворота в сдвиг фазы.Целью изобретения является повышение быстродействия и удобства эксплуатации.1На фиг. 1 приведена схема сигнализатора совпадения фаз; на фиг.2 диаграмма его работы.Сигнализатор совпадения фаз содержит блок 1 эталонного напряжения, первый 2, второй 3 и третий 4 регули. руемые делители напряжения, инвертирующий усилитель 5, первый 6, второй 7, четвертый 8, пятый 9, шестой 10 и второй 11 компараторы, первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, первый триггер 14, первый 15 и второй 16 элементы совпадения, второй 17 и третий 18 триггеры, первый 19 и второй 20 индикаторы и нуль-орган 21,При этом второй вход первого компаратора 6 подключен к первому входу блока 1 эталонного напряжения, а его, выход - к первому входу первого триггера 14, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ 12, а выход - к вторым входам первого 15 и второго 16 элементов совпадения. Первые входы третьего 7 и четвертого 8 компараторов подключены к источнику опорного напряжения Бр вторые соответственно через последовательно соединенные первый регулируемый делитель 2 напряжения ,и инвертирующий усилитель 5 и первый регулируемый делитель 2 напряженияк второму выходу блока 1 эталонного напряжения, а их выходы - соответственно к первому и второму входам пер. вого элемента ИЛИ 12. Первые входы . пятого 9 и шестого 10 компараторов подключены к источнику опорного напряжения, вторые соответственно через второй 3 и третий 4 регулируемые делители напряжения - к второму и третьему выходам источника 1 эталонного напряжения, а их выходы - соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ 13, Первые входы первого 15 и второго 16 элементов совпадения подключены сост" ветственно к выходам первого 12 и второго 13 элементов ИЛИ, а их выд 15 20 ходы - соответственно к первым входам второго 17 и третьего 18 триггеров, вторые входы которых подключены к выходу нуль-органа 21, а их выходы - к первому 19 и второму 20 индикаторам. Вход нуль-органа 21 соединен с выходом второго компаратсраЪ11, второй вход которого подключенк шине нулевого потенциала, а на первый вход подается измеряемое напряжение Б, совпадение фазы которого с фазой опорного напряжения Боп фиксируется сигнализатором.Сигнализатор работает следующим образом.На первый вход первого компаратора 6 поступает опорное напряжение Б а на второй вход - отрицательОпфное напряжение Б , поэтому на выходе его вырабатываются положительные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов.ЗпТ,/4, где Т- период опорногонапряжения, и = 1,2 (фиг. 2 а).35 Опорное напряжение У одновременнопоступает на первые входы третьего7 и четвертого 8 компараторов, навторые входы которых соответственноподается положительное Би отрицательное У напряжения, следователь 2но, на выходе третьего компаратора7 вырабатываются положительные импульсы, симметрично расположенныеотносительно моментов пТ /4 (и =оп 351,2,), а на выходе четвертогокомпаратора 8 - положительные импульсы, симметрично расположенныеотносительно моментов ЗпТ /4 (и =1,2.). Передние и задние фронтыимпульсов на выходе компараторов 7и 8 определяются моментами перехода положительной полуволны Пчерез уровень У и отрицательной иолуволны П через уровень О (фиг.2 Р, 45Ы, Таким образом на выходе элементаИЛИ 12 вырабатываются отрицательныеимпульсы, симметрично расположенныеотносительно моментов перехода Бопчерез уровень нулевого потенциала(фиг. 2 Ж). Регулируемый делитель 2напряжения задает величину напряжения 50на вторых входах компараторов 7 и 8которые определяют длительность отрицательных импульсов на выходе элемента ИЛИ 12. Практически длительность 55 импульсов устанавливается от -40 до+40 С.На первые входы пятого 9 и шестого 10 компараторов также поступаетопорное напряжение Б а на их вторыео 6входы - соответственно положительное напряжение Н и отрицательное напряже ние П , причем эти.напряжения равны по абсолютной величине, которая соответствует отклонению опорного напряжения от нулевой фазы на величину порядка 0,1-0,2, поэтому на выходе компаратора 9 вырабатываются положительные импульсы, симметрично расположейные относительно моментов пТ 4, а на выходе компаратора 1 О - положительные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов ЗпТш,у 4 (и = 1,2).Передние и задние фронты определяются моментами перехода положительных полуволн Б через уровень Б и1 отрицательной полуволны Бчерез уровень 05 (фиг. 2 г,). На выходе элемента ИЛИ 13 вырабатываются короткие отрицательные импульсы, симметрично расположенные относительно моментов перехода Бчерез уровень нулевого потенциала (фиг. 2). Регулируемые делители 3 и 4 напряжения задают величину напряжений на вторых входах компараторов 9 и 10, которые определяют длительность отрицательных импульсов на выходе элемента ИЛИ 13, Длительность этих импульсов определяет точность выявления момента сов падения фаз и практически устанавливается соответствующей изменениюо фазы опорного напряжения на 0,1-0,2,Т На первый вход второго компаратора 11 подается измеряемое напряже" ние Б А а второй вход подключен к шине нулевого потенциала. На выходе компаратора 11 вырабатываются по-. ложительные импульсы, передние фронты которых совпадают с моментами перехода Бмчерез уровень нулевого потенциала из области отрицательных значений в область положительных значений (положительное направление), а задние фронты - с моментами перехода Б через уровень нулевого потенциала Иумиз области положительных значений в область отрицательных (отрицательноенаправление) (фиг. 2 о,е,е).Нуль-орган 21 формирует по переднему фронту положительных импульсов с выхода компаратора 11 короткие положительные импульсы, поступающие навторые входы триггеров 17 и 18 и характеризующие фазу измеряемого напря жения. 195253 аНа выход элемента 15 совпаденияпроходят только отрицательные импуль.сы, расположенные симметрично относительно моментов перехода опорногонапряжения П через уровень нулевогопотенциала в положительном направлении.Аналогичную функцию выполняет эле.мент 16 совпадения. При совпадении 1 О коротких импульсов с выхода нуль-органа 21 с отрицательными импульсамина выходе элемента 15 совпадения навыходе триггера 1 вырабатываетсясигнал, при котором индикатор 19светится, указывая что фаза измеряемого напряжения отличается не болееочем на 30-40 от фазы опорного напряжения и скорость изменения фазы опорного напряжения должна быть умень шена до величины, гарантирующей выявление момента совпадения фаз.При совпадении коротких импульсовс выхода нуль-органа 21 с отрицательными импульсами на выходе элемента 25 16 совпадения триггер 18 (являю-. -щийся триггером Р-типа) устанавливается, например, в .состояние "0,при котором индикатор 20 светится,сигнализируя о точном совпадениифаз. Регулируемый делитель 2 напряжения целесообразно конструктивновыполнить в виде устройства с ручкой"Ширина зоны", соединенной с осьюпотенциометра, являющегося составнойчастью регулируемого делителя. В 35этом случае ширинугрубой" зоны совпадения можно оперативно менять впределах, например +5 - +40 , чтоопридает устройству дополнительные 40удобства. Формула изобретенияСигнализатор совпадения фаз, содержащий первый и второй компарато ры, первые входы которых соединенысоответственно с опорным и измеряемым входами устройства, к второмувходу второго компаратора подключенашина нулевого потенциала, а его вы ход подключен к входу нуль-органа,первый элемент совпадения, триггери индикатор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия и удобства эксплуатации, 55 в него введены третий, четвертый,пятый и шестой компараторы, первый,второй и третий регулируемые делители напряжения, блок эталонного на11 пряжения, инвертирующий усилитель, первый и второй элементы ИЛИ, второй и третий триггеры, второй элемент со падения и второй индикатор, при этом второй вход первого компаратора подключен к первому выходу блока эталонного напряжения, а его выход подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ,а его выход подключен к первым входам первого и второ - го элементов совпадения, первые входы третьего и четвертого компараторов подключены к опорному входу устройства, вторые их входы подключены соот - ветственно через последовательно соеди. ненные первый регулируемый делитель напряжения и инвертирующий усилитель и через первый регулируемый делитель напряжения к второму выходу блока 1 Ф д ВНИИПИ Заказ 7409/48 Тираж 7 ч 7 Подписно иал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,95253 бэталонного напряжения, а их выходыподключены соответственно к первому и в- второму входам первого элемента ИЛИ,первые входы пятого и шестого компараторов подключены к опорному входуустройства, вторые их входы подключены соответственно через второй и тре" тий регулируемые делители напряжений к второму и третьему выходам бло 10 ка эталонного напряжения, а их выходы - соответственно к первому ивторому входам второго элемента ИЛИ,вторые входы первого и второго элементов совпадения подключены соответст 15 венно к выходам первого и второго эле.ментов ИЛИ, а их выходы соответственно к первым входам второго и третьеготриггеров, вторые входы которых подключены квыходу нуль-органа,аих выхо 20 ды -к первомуи второмуиндикаторам.