Фазорегулятор

" с - при а т1 г ц,.Р,скйй Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл.2 0 01 В 25/04 с присоединением заявки Йо -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621,317. . 373 (0888) Дата опубликования описания 08.0280(72) Автор изобретения А.Б. Лукашенок Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданиск ой авиации им, Ленинского комсомола/2 Изобретение относится к области электроизмерительной техники, преднаэ начено для получения двух гармонических сигналов с регулируемым значением 5 угла сдвига Фаз между ними и может быть использовано, в частности, при калибровке низкочастотных фаэометров и аппаратуры гармонического анализа.Известно устройство, содержащее привод, корпус, генератор гармонических функций и фазовращатель, имеющий неподвижный и подвижный. лимбы, неподвижный осветительный блок, установленный между вращающимися пластинами первого и второго светового модулятора, перекрывакщих световые потоки, псступающие на две пары идентичных фотоприемников, включенных в схемы мостов, эксцентрик, сочлененный с подвижным лимбсм, на котором располагается первый световой модулятор, связанный с валом второго светового модулятора посредством карданной передачи и мелкошлицевого соединения 1).Недостатком этого устройства является следующее:1) конструктивная сложность, заключающаяся в наличии ряда дополни тельных элементов (карданная передача, мелкошлицевое соединение и другое), не участвующих активно в процессе генерирования гармонических колебаний и регулирования угла сдвигафаэ между ними, но вносящих погрешности в работу;2) наличие двух световых модуляторов со светонепроницаемыми профилями, что, за счет погрешностей несоответствия параметров светонепроницаемых профилей друг другу, искажаетидентичность гармонических сигналов,а это уменьшает точность регулирования угла сдвига фаз,Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности работы гармонического фазорегулятора.Поставленная цель достигается тем,что в фазорегуляторе, содержащем привод, цилиндрический корпус, централь -ный вал, отсчетное устройство, состоящее из шкалы на корпусе и нониусногоуказателя, световой модулятор в видепрозрачного диска со светонепроницаемым эксцентричным профилем, расположенный между элементами двух оптсэлектронных пар, каждая иэ которых"выполйена в ниде осветителя с линей-ййм"конденсатором й блока из двух"Фотореэисторон, причем элементы первой опто-электронной пары размещенынеподвижно на корпусе, фоторезисторывключены попарно в активные-плечидвух дифференциальных мостов постоян ного тока, а выходная диагональ первого моста соединена с выходом Фазорегулятора, элементы второй оптоэлектронной пары размещены на поворотном узле, жестко сочлененном с нониусным указателем отсчетного устройства и с осью товорота,совпадакщейс осью центрального вала, при этом "нъходная"диагональ второгомоста сфоторезисторами этой опто-электронной пары соединена с выходом фазорегулятора через дополнительно введен"ный переключатель полярности.На Фиг. 1 изображен внешний видфаэорегулятора, на Фиг, 2 представлейа структурнаяэлектрическая схемаустройства, на фиг. 3 показан общийвид светового модулятора и элементыотсчетного устройства.Фазорегулятор состоит из оптикомеханической и электрической частей.Оптико-механическая часть (фиг.1)включает привод 1, цилиндрическийкорпус 2"с "проходящим по центру валсм 3, на котором жестко закрепленсветовой модулятор 4 со светонепроницаемым профилем, повОротный узел 5,отсчетное уСтройствь-, состоящее внониусного указателя б и шкалы 7,майеойтоэлектронные пары, расположен"Нйе"симметрично относительно оси нала 3 и содержащие соответственно:первая - осветитель 8 с линеййымконденсатором 9 и блок 10 из двух фоторезисторов (Ф и Ф), она размещенанеподвижно на боковых стенках корпуса 2, а вторая - осветитель 11,с линейным конденсаторсм 12 и блок 13из двух Фоторезисторон (Фэ и Ф 4)она размещена на поворотном узле 5.Плжкбсть"светонепроницаемого проФиля светового модулятора 4 совпадаетс фокальными линиями конденсаторов 9и 12, а середины блоков 10 и 13 лежат на оптических осях осветителей 8и 11, которые параллельны оси вала 3.Электрическая часть (фиг, 2) вклю" -"яает "два" идентичныходинарных мостайсд:тояйного тока 14 и 15, с Фотьре-эйсторами 16 - 19 в активных и резисторами В - В 4 н пассивных плечах.Вхо)ййе"дИагонали" мостов подключены - "кисточнику постоянного напряжения О,аих "вьиодные диагонали соединены свыходом гармонического фазорегулятора, причем моста 14 - непосредственно, а моста 1 5 - через дополнительно введенный переключатель полярности 20Световой модулятор (фиг. 3) представляет собой диск 21 из прозрачногоматериала с" расположенный" на -нем светонепроницаемым профилем 22 гармонической (например, синусоидальной - з 1 п о) Функции основной гагмоники, построенной в олярных координатах относительно начальной окружности, радиус которой (г) равняетсярасстоянию от оси вращения до линиивзаимного соприкосновения фоторезисторов в каждом из блоков 10 и 13 иамплитудой, равной расстоянию между0 серединами светочувствительных площадок этих Фоторезисторов, Шкала 7отсчетного устройства имеет вид полуокружности, оцифровка ее выполненадвойной и соответствует диапазонуизменения фазонбго сдвига ч от 00 до360 а при двух положениях переключателя полярности б - согласнскивстречнсм (1.Поворотный узел 5 сов.местно со шкалой 7 н указателем б образуют элементы фаэорегулирования.20 Фаэорегулятор работает следующимобразом,Посредством привода 1 валу 3 сообщается равномерное вращение сугловой скоростьюв, при этом снетоной25 модулятор изменяет по синусоидальному закону световые потоки, падающиеот осветителей 8 и 11 через линейныеконденсаторы 9 и 12 на светочувствительные площадки фоторезисторон 16,30 17, 18, 19 в блоках 10 и 13, причемдифференциально у Фоторезисторон каж. дого блока, Соответственно изменяютсясопротивления Фотореэисторьн, которые.включены"в" активные плечи одиЗ 5 нарньи мостов 14 и 15, питаемых постоянным стабилиэировайным найряжением 11. Согласно теории омическихмбстов на йх выходе получаются электрические сигналы; пропорциональныеФуйкции изменения сопротивлений активных плеч. В частньсти, когда блоки фоторезисторов 10 и 13 расположены строго взаимодиаметрально относительно оси"вИ 1(ения светового модулятора 4, электрические сигналы синфаз 45 ны, угол сдвига Фаз между ними равеннулю (Ч = 00), то есть (С) .=н н 1 пш(1)Требуемый угол фазового сдвига Чустанавливается путем- поворота узла50 5 в пределах 00 -180, то есть смещением второй опто-электронной парыотносительно первой, и Фиксируется свысокой "степенью точности нониуснымуказателем 7 по шкале б, Тогда сни 55 маемые с выхода Фаэорегулятора гармонические сигналыпропорциональны -ОЕ з 1 псо 1 и 0=- з 1 п (Ю + Ч, ),При 0 (990 о и 270 о -360(Оо) выходы мостов 14.и 15 подключаются согласно к выходам фаэорегулятора, а при 900 ( Ч ( 2700встречно, что обеспечивается переключателем полярности 20.Мосты 14 и 15 содержат элементыс идентичными параметрами, что уп 65рощает их юстировку и исключает погрешности за счет инерционности Фоторезисторов на высоких частотах. Масса прозрачного диска 21 на много превышает массу св етонепроницаемого профиля 22, поэтому световой модулятор 4 динамически сбалансирован и в силу этого частотный диапазон работы гармонического Фазорегулятора простирается практически от нуля до тысяч герц,Предложенное устройство отличается простотой конструкции, что облегчает его изготовление и эксплуатацию. Оно позволяет получить два строго аналогичные гармонические колебания с высокой степенью точности установления угла сдвига фаз между ними в пределах О - ЗбО путем механического смещения поворотного узла относительно начального положения на корпусе (Оо на шкале 7) на угол 90 по и про О тив направления вращения приводного вала, а также за счет включения между выходной диагональю второго моста и выходом фазорегулятора переключателя полярности. При этом процесс регу- Я 4; лирования Фазового угла ведется в динамическом состоянии без остановки гармонического фазорегулятора, что сокращает время калибровок с его использованием, ЗОФо 1 мула изобретенияФаэорегулятор, содержащий привод,цилиндрический корпус, централь ный вал, отсчетное устройств о, с остоящее из шкалы на корпусе и нониусного указателя, световой модулятор в виде прозрачного диска со светонепроницаемым эксцентричным профилем, расположенный между элементами двух оптоэлектронных пар, каждая иэ которых выполнена в виде осветителя с линейным конденсаторсм и блока из двух Фотореэисторов, при этом элементы первой опто-электронной пары размещены/неподвижно на корпусе, Фотореэисторы включены попарно в активные плечи двух дифференциальных мостов постоянного тока, а выходная диагональ первого моста соединена с выходом Фаэорегулятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструк- ции и повышения точности работы, элементы второй опто-электронной пары . размещены на поворотном узле, жестко сочлененном с нониусньм указателем отсчЕтного устройства и с осью поворота, совпадающей с осью центрального вала, при этом выходная диагональ второго моста, с фоторезистором этой опто-электронной пары, соединена с выходом фазорегулятора через дополнительно введенный переключатель полярности. источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка В 2512256,кл. 6 01 й 33/02, июль 1977, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,714308 в тор Папп 1130 д. 4/5 Филиа оектна Редактор Л, ГельфЗаказ 9279/42 Составитель М. Ба Техред О.Андрейко Тираж 1019 НИИПИ Государственног по делам изобретени 5, Москва, Ж, РаушсП фПатент, г. Ужгор к омит и от ая на одписн та ССС рытий