Прямоугольно-координатный компенсатор переменного тока

.ьиь".:;: БРетени ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВПодписная группа Ло 9 пник НСАТОР АТНЫЙ К ГО ТОКА ПРЯМОУГОЛЬНО-КООРД ПЕРЕМЕНвлено 23 ноября 1959 г. за644830/24 в Комитет по делам и и открытий при Совете Министров СССР тенин етений18 за 1960 ликовано в Бюллетене изо через спреобрсхеме лРазносмых чеусилител Для измерений комплексных напряжений (токов) в диапазоне повышенных частот используются прямоугольно-координатные компенсаторы с регулируемой рабочей частотой, Однако известные схемы компенсаторов с раздельной компенсацией составляющих измеряемого напряжения при помощи двух компенсирующих переменных напряжений, сдвинутых между собой на 90 по фазе с помощью квадратурного электронного преобразователя, не обеспечивают достаточно точного равенства амплитуд двух выходных напряжений и 90-ного сдвига фаз между ними во всем диапазоне звуковых частот.С целью обеспечения точного поддержания 90-ного сдвига по фазе между рабочими токами компенсатора, предлагается в выходную цепочку одной из ламп указанного квадратурного преобразователя включить конденсатор переменной емкости, ось которого связана с валом реверсивного двигателя, включенного на выходе электронной усилительной схемы, на сетку одной из двух входных ламп которой подано одно из находящихся в квадратуре напряжений, а на сетку второй - друго напряжение через переключательпериодически изменяющий на 180 направление этого напряжения.Принципиальная электрическая схема предлагаемого прямоугольно-координатного компенсатора переменного тока приведена ниже.Напряжение от генератора 1 с регулируемой частотой и амплитудойимметрирующий трансформатор Трподается на квадратурный азователь, собранный на двух лампах Л, и Л 1" по извесной огарифмического преобразования фазы входного напряжения.ть фаз выходных напряжений этого преобразователя, подаваерез соответствующие цепочки ЯС и ЯС на вход двухканальногоя Уи У, при отсутствии дополнительной коррекции равна90+0,5 в1 в диапазоне 500 в 50 гц, что конечно, недостаточно для измерительного компенсатора,С целью автоматической подстройки 90-ного сдвига между выходными напряжениями при изменении рабочей частоты, в выходную цепочку лампы Л, включен конденсатор переменной емкости С, ротор которого через редуктор связан с валом двухфазного реверсивного двигателя РД. Для автоматического уравнивания амплитуд выходных напряжений преобразователя часть сопротивления И выходной цепочки лампы Л," выполнена в виде реохорда, движок которого через редуктор связан с валом второго двухфазного реверсивного двигателя РД, Управление двигателей осуществляется через фазочувствительный ФУ и соответственно через дифференциальный фазонечувствительный ФДУ усилители, подключенные к симметричным выходам двухканального усилителя Уи У.Фазочувствительный усилитель ФУ, который должен обеспечивать точность отработки угла рассогласования порядка одной угловой минуты в широком диапазоне частот, работает на модуляционном принципе преобразования угла рассогласования в управляющее напряжениеНа входную лампу Л, (двойной триод) фазочувствительного усилителя ФУ подается одно напряжение с выхода усилительного канала У(точнее половина выходного, напряжения относительно земли) и второе напряжение с выхода усилительного канала Учерез автоматический переключатель АП, При непрерывной работе переключателя с инфразвуковой частотой выходное напряжение канала Упериодически изменяется по фазе на 180, и выходное напряжение каскада, снимаемое с катодной нагрузки лампы Л при наличии угла рассогласования оказывается промодулированным по амплитуде по прямоугольной огибающей с частотой переключений. Модулированное напряжение поступает на амплитудный детектор Д, выделяющий инфранизкочастотную огибающую. Это напряжение, пропорциональное углу рассогласования, усиливается селективным усилителем СУи через трансформатор Трпоступает на второй автоматический переключатель АП, работающий синхронно с переключателем АП,Вследствие синхронной работы второго переключателя переменное напряжение рассогласования выпрямляется и подается на вход дифференциального магнитного усилителя ДМУ, на выход которого, вклю чена управляющая обмотка реверсивного двигателя РД. Последний изменяет емкость конденсатора, С, а следовательно, фазовый угол одного из напряжений преобразователя. Переходный процесс длится до тех пор, пока не установится точно 90-ный фазовый сдвиг между выходны. ми напряжениями, двухканального (координатного) усилителя. При этом в выходном напряжении фазочувствительного каскада исчезает инфранизкочастотная огибающая и астатическая система регулирования приходит в устойчивое состояние. При изменении знака угла рассогласования фаза модулирующего напряжения изменяется на 180, в результате чего обеспечивается реверсирование двигателя. Поэтому схема автоматической подстройки 90-ного сдвига фаз надежно, рабо. тает в широком диапазоне частот при любом, знаке угла рассогласо; вания,На входную лампу Лз фазонечувствительного дифференциального усилителя ФДУ через третий автоматический переключатель АПподаются поочередно оба квадратурных напряжения (точнее половины этих напряжений). При неравенстве этих напряжении по амплитуде с катодной нагрузки лампы, Лз снимается напряжение, модулированное по амплитуде с частотой переключении.131830Модулированное напряжение подается на детектор Д, выделяющий инфранизкочастотное напряжение, пропорциональное разности амплитуд сравниваемых напряжений независимо от их фазовых углов. Выделенное напряжение селективно усиливается усилителем СУи через трансформатор Трподается на четвертый автоматический переключатель АП, работающий синхронно с остальными, Выпрямленное напряжение, пропорциональное разности амплитуд квадратурных напряжений, подается на дифференциальный магнитный усилитель Д(ИУ., преобразующий постоянное управляющее напряжение в переменное (50 гц).К выходу усилителя ДМУподключена управляющая обмотка реверсивного двигателя РД, вал которого связан с движком реохорда Я канала Уи происходит уравнивание амплитуд квадратурных напряжений При равенстве этих напряжений на вход лампы Лз поочередно подаются равные напряжения, а поэтому в напряжении, подаваемом на детектор, отсутствует низкочастотная огибающая, а следовательно, отсутствует сигнал на управляющей обмотке двигателя. При изменении знака разности сравниваемых напряжений, также вследствие синхронной работы выпрямляющего переключателя АП, изменяется полярность выпрямленного напряжения на обратную В результате этого происходит реверсирование двигателя РДи астатическая система регулирования приходит в устойчивое состояние при точном равенстве амплитуд сравниваемых напряжений.Равные по амплитуде и сдвинутые на 90 напряжения через согласующие трансформаторы Три Трпитают координатные цепи с компенсирующими сопротивления Р, и Я.Величина рабочего тока устанавливается по одному термомиллиамперметру Т путем изменения выходного напряжения генератора Г, поскольку токи при равенстве сопротивлений (Р = Я), автоматически псддерживаются равными во всем частотном диапазоне, Определение модуля и фазы измеряемого напряжения У,. осуществляется с помощью нуль-индикатора НИ путем уоавновешивания по обеим координатам.При наличии автоматической подстройки сдвига фаз и автоматического уравнивания амплитуд рабочих токов (напряженпй) возможно осуществление точного компенсатора, работающего в диапазоне от 50 до 10000 гч, В принципе возможно расширение частотного диапазона до 100000 гц и выше.Предмет изобретен и яПрямоугольно-координатный компенсатор переменного тока с раздельной компенсацией составляющих измеряемого напряжения при помощи двух компенсирующих переменных напряжений, сдвинутых между собой на 90 по фазе с помощью квадратурного электронного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью точного поддержания 90-ного сдвига по фазе между рабочими токами компенсатора, в нем применен включенный и выходную цепочку одной из ламп квадратур- ного преобразователя конденсатор переменной емкости, ось которогэ связана с валом реверсивного двигателя, включенного на выходе электронной усилительной схемы, на сетку одной из двух входных ламп которой подано одно из находящихся в квадратуре напряжений, а на сетку второй - другое напряжение через переключатель, периодически изменяющий на 180 направления этого. напряжения.131830 едактор О. Д, Ус Текред Л. А. Кудрявицкая Корректор Л. Е. Чекуно 4 и. л.5 коп. оп.; откр о дела Мини М, Че при тр пография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Петровка, 14.1 одп. к печ. 24.Х 1-60 г.Зак. с 567 ТираьЦБТИ при Ком Форма050ете п б 1 м. ОХ 08/и Цена 50 м изобретений стров СССР касский пер д