Компенсационное устройство для измерения параметров четырехполюсников

щ.да пнетв,:1с,.е д,1 О П И С А Н И Еи 473257ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскии Социалистических Республик(51) М, Кл, С 01 т 17/О сударственный иомнтеавета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 2 ЪО 1.7Авторизобретен Э. С, Клибан Заявитель теорологический институт нградскии ги(54) КОМПЕНСАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИ ПАРАМЕТРОВ ЧЕТЫ РЕХПОЛЮСН ИКОВ2 размерности коэффицдуемого четырехпоИзвестные устрой е относится к электроизике и предназначено длямплитудно- и фазо-частчетырехполюсников и и иенту передачи исслелюсника,ства характеризуютсятью измеренийи узкименением с их полить только амплитудих погрешности).я является повышениерасширение функциой устройства,Изобретенрительной теопределенияхарактеристи отных х поированныи по любому закону ший по амплитуде весь дина азон входных напряжений от сигнал, модуи перекрываю мический диа ОдоО)О х. доп, исследуемого четы- Устройство сравнения выдегибающая которого характе 20 но олюсник ляет сигнал, ризует нелин четырехполюс имеет коэффи следуемогоомпенсацииратный по йные искажения ика. Устроиств иент передачи,грешнос теи.,Известные устройства для измерения параметров четырехполюсников, содержащие устройство выработки модулированного сигнала, устройство компенсации, устройство сравнения двух напряжений и устройство автоматического управления работают на принципе сравнения исходного испытательного сигнала с сигналом, претерпевшим нелинейные и другие искажения в исследуемом четырехполюснике. С этой целью в них применяется испытательный недостаточнои точносэксплуатациойным примощью можно опреденые характеристики иБелью изобретениточности измерений инальных возможностеЭта цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено включенным между магнитным компаратором и управляющим устройством аналого-цифровым преобразователем, двумя формирователями квадратурной и синфазной составляющих напряжения и сумматором, своими входами подключенным к выходу формирователей, а выходом - к другому входу магнитго компаратора, причем первые входыформирователей связаны с соответствующими переключателями квадрантов, а вто -рые - с выходами управляющего устройства.На чертеже изображена блок-схема 5 предлагаемого устройства,Компенсационное устройство для определения амплитудно- и фазо-частотных характеристик четырехполюсников содержитисточник испытательных сигналов 1, распределительный трансформатор 2, переключатели квадрантов 3, 4, фазоврашатель 5, переключатель измерений 6, формирователь квадратурной составляющей напряжения 7, формирователь синфазной составляющей напряжения 8, масштабный преобра зователь 9, сумматор 10, магнитный компаратор г 1, устройство управления 12, аналого-цифровой преобразователь 13,: ре, гистрирующее устройство 14, исследуемый четырехполюсник 15.Источник испытательных сигналов 1 позволяет получать напряжения любого вида и формы. С помощью распределительного трансформатора 2 напряжение источника сигнала подается по двум каналам канал урановешивания,измерительный канал. 10152 О В канал уравновешивания входят пере 25кллючатели квадрантов 3, 4, формировательквадратурной составлявшей напряжения 7,формирователь синфазной составляющейнапряжения 8, сумматор 10. В измерительный канал входят фазовращатель 5,ЗОпереключатель измерений 6, масштабныйпреобразователь 9,Переключатели 3, 4 позволяют переключением концов выходных обмоток распределительного трансформатора 2 получать компенсирующее напряжение в любом из четырех квадрантов. формировательквадратурной составляющей напряжения 7ообеспечивает сдвиг напряжения на 90одновременно позволяя менять амплитудунапряжения квадратурной составдяюшей,например, с помощью декадного делителянапряжений. формирователь синфазчой составляющей напряжения 8 обеспечиваетизменение по амплитуде напряжения син 4фазной составляющей. На сумматоре 10происходит сложение составляющих компенсирующего напряжения, Изменение амплитуды составляющих компенсирующегонапряжения обеспечивает вращение его50вектора в выбранном квадранте, Фазовращатель 5 позволяет поворачивать векториспытательного напряжения в измерительном канале на угол отличный от О, 90,о180 и 270 . Это необходимо для того,чтобы при фазовых сдвигах в четырехполюснике, близких к О, 90, 180 или 270оне осуществлять измерения при значенияхамплитуды какой-либо из составляющихкомпенсирующего напряжения, близких к6 О нулю, а выполнять измерения в серединезаданного квадранта, Масштабный преобразователь 9 имеет коэффициент передачиобратный по размерности коэффициентупередачи четы ехполюсника, и позволяетполучать ко ициент передачи звена: масштабный преобразователь - четырехполюсник равным 1, При этом .достигается большая точность определеник .погрешности частотных характеристик. четырехполюсниковПереключатель измерений 6 позволяет перед каждым измерением на заданной часто-те осуществлять уравновешивание усгройства с отключенным масштайным преобразователем и исследуемым четырехполюсником, В магнитном компараторе 11 проис-ходит компенсация магнитных . потоков,создаваемых, с одной стороны, напряжениеизмерительного канала. и, с другой сторо-,ны,:напряжением канала уравновешивания.Аналого-цифровой преобразователь 13преобразует нескомпенсированное напряжение в цифровой код, посредством которого устройство управления 1 2 по задан-,ной программе переключает амплитудысинфазной и квадратурной составляющих вформирователях 7 и 8, доводя устройстводо полного уравновешивания, Регистрирующее устройство 14 регистрирует результаты измерений,Устройство работает следующим образом,Измерение характеристик осуществляетсяна фиксированных частотах с заданной амплитудой сигнала, На каждой фиксированнойчастоте измерение производится в три этапа;1, Уравновешивание измерительной схемы без масштабного преобразователя иисследуемого четырехполюсника.2. Измерение отклонения характеристикчетырехполюсника от их номинальногозначения на указанной частоте, для чего визмерительное устройство включаются масштабный преобразователь и исследуемыйчетырехполюсник, Предварительно на масштабном преобразователе устанавливаетсякоэффициент передачи, обратный по величинеи размерности номинальному коэффициентупередачи четырехполюсника,3, Регистрация характеристик четырехполюсника, вычисление и регистрация погрешностей этих характеристик.Уравновешивание измерительной схемы производится в следующей последовательности: переключатель измерений 6 устанан" ливается в положение "1", фазовращатель 5 устанавливается в такое положение, чтобы вектор напряжения измерительпо о канала (с учетом сдвига фазы в чегырехпцлюснике) был приблизительно (точность не требуется) в середине квадранта, переклкьчатели 3, 4 устанавливаются в положение, соответствуюшее квадранту, в котором должен находиться вектор напряжения иеме 5 рительного канала. Затем от источника испытательных сигналов 1 подается напряжение заданной амплитуды и частоты, которое с помошью распределительного трансформатора 2 подается по трем цепям изме10 рительного канала и канала уравновешивания, С четвертой обмотки распределительного трансформатора это напряжение поступает на фазоврашатель 5, В фазоврашате 15 1 ле 5 происходит сдвиг напряжения по фазе на некоторый угол и напряжение испытатель- ного сигнала подается на один из входов магнитного компаратора 11. На второй вход магнитного компаратора 11 поступа 20 ет компецсируюшее напряжение из канала уравновешивания, которое формируется в прямоугольных координатах с помощью формирователей синфазной 7 и квадратурной 8 составляющих и сумматора 10, Если25 напряжения; поданные ца входы магнитного компяратора 11, равны, то на выходе последнего отстствует сигнал цекомпенсяциц ц устройство переходит в режим измереция. Если напряжения не равны, то с30 выхода магнитного компаратора снимается цекомпецсированцый остаток напряжения, которое преобразуется аналого-цифровым преобразоютелем 13 в цифровой код. Информация о неуравновешенности измеритель 35 ного устройства, заложенная в циФровом коде; запускает программу устройства управления 12, которое устанавливает формирожтели 7 и 8 в такое положение, при котором происходит максимальная ком 40 пенсаиия в компараторе 11. При достижеа нии компенсации устройство управления 12 выключает программу уравновешивания. Если из-за конечной величины дискретности компенсирующего напряжения невозможно достигнуть полной компенсации, то нескомпенсированцая величина напряжения запоминается и учитывается цри дальнейшйх измерениях и вычислениях погрешности,Затем устройство переходит ко второму этапу измерений. Переводом переключателя 6 в положение "2" в измерительный канал устройства включается масштабныййреобразователь 9 и исследуемый чвтырехполюсник. При этом вектор напряженияизмерительного канала изменит свое положение как по амплитуде, так и по фазе, всилу несоответствия коэффициента передачичетырехпрлюсника номинальному значениюи вносимого им фазового сдвига, Величинанескомпенсированного напряжения, снимаемая с магнитного компаратора, преобразуется в соответствуюшее ей значение цифровюго кода и вновь запускает программууравновешивания устройства управления,При достижении уравновешивания устройство управления прекрашает переключениеи после несложных вычислений выдает нарегистрируюшее устройство значение амплитудной и фаэовой характеристик и ихпогрешностей,На следующих фиксированных частотахвсе измерения повторяются в указаннойпоследовательности.г Предмет изобретенияКомпенсационное устройство для измерения параметров четырехполюсциков, содержащее источник испытательных сигналов, через разделительный трансформатор соединенный с каналом уравновешивания, состоящим из двух переключателей квадран тов, и измерительным каналом, состояшим иэ масштабного преобразователя и фазоврашателя, через переключатель измерений связанного с одним из входов магнитного компараторя, исследуемый четырехполюсник, управляющее и регистрирующее устройство,отли чаюшееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных воэмож". ностей, оно снабжено включенным между магнитным компаратором ц управляющим устройством аналого-цифровым преобразователем, двумя формирователями квядратурцой и сицфазной состявлякших напряжения и сумматором, своими входами подключенным к выходу формирователей, а выходом - к другому входу мягцитцого компараторе, причем первые входы ;формирователей связаны с соотцет ствУющими пеРеключателцми квтчд 11 ацтов, Я вторые - с выхолями уирявляюшего устройства.478257 ставитель Л,Устинова ехред А Камышникова Корректор г,Аук Иванова Реда нраж 902 зд, Ж аказ 1 однисное ИИИ 1 осударственного комитета Совета Министров СС но делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4 редриятие 1 атент, Москва, .5 У, Бережковская наб., 24