Фазорегулирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 4 С О 1 К 25/04 ЗСЕЕвящ Е1 З,и ВВВЛМОТЕйя ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.Б. Лукашенок, Л.Г. Тотиашвили и М.В. Ушаков(56) Авторское свидетельство СССР 9 819740, кл. С 0 1 К 25/04, 1978,Авторское свидетельство СССР У 714308, кл. С 01, К 25/04, 1977. (54) ФАЗОРЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники. ПредЯО 1264103 А 1 назначено для получения двух гармонических сигналов с регулируемой величиной угла сдвига фаз между ними и может быть использовано, например, для калибровки низкочастотных фазометров и аппаратуры гармонического анализа. Цель изобретения - повыше" ние точности поддержания фазовых сдвигов между выходными сигналами- достигается снижением температурных погрешностей, а также уменьшением протяженности световых путей в устройстве. Устройство содержит привод 1, цилиндрический корпус 2, центральный вал 3, на котором закреплен све 6 товой модулятор в виде диска 4 с1264103 эксцентричным профилем 5, поворотныйузеп 6 со стопором 11, счетный узел,состоящий из шкалы 7 и нониусногоуказателя 8, две оптоэлектронныепары, элементами которых являютсяблоки 9 и 10 из двух Фоторезисторов в каждом. Для достижения поставленной цели эксцентричный профиль 5выполнен в виде электролюмицесцецтИзобретение относится к электро- измерительной технике, предназначено для получения двух гармонических сигналов с регулируемой величиной угла сдвига Фаз между ниьи, и может 5 быть использовано, в частности, для калибровки низкочастотных фазометров и аппаратуры гармонического анализа.Цель изобретения - повышение точности поддержания заданных фазовых 10 сдвигов между выходными сигналами достигается снижением температурных погрешностей и уменьшением протяженности световых путей в устройстве.На Фиг. 1 изображено фазорегулирующее устройство, внешний вид; на фиг, 2 - конструкция Фазорегулирующего устройства, продольный разрез, на фиг, 3 - световой модулятор и отсчетный узел, общий вид, на фиг 4 структурная электрическая схема Фазорегулирующего устройства.Фазорегулирующее устройство состоит из механической и электрической частеи,Механическая часть включает привод (электродвигатель) 1, цилиндрический корпус 2, центральный вал 3,на котором жестко закреплен световоймодулятор в виде диска 4 с эксцецтричцым профилем 5, поворотный узел6, отсчетный узел, состоящий из шка"лы 7 на корпусе и нониусного указателя 8, две оптоэлектронные пары,одними элементами которых являютсяблок 9 и блок 10 из двух Фоторезисторов в каждом (соответственноФ, и Ф 1, Фз и Ф 4). Блок 9 размещеннеподвижно на корпусе 2, а блок 10укреплен ца поворотном узле 6 причем 40оба блока расположены симметрично отного осветителя, который образуетвторые элементы двух оптических оптоэлектронных пар и имеет слоистуюструктуру. Электрическая схема устройства, продольный разрез его конструкции и общий вид светового модулятора приводятся в описании изобретения, 4 ил. 2носительно оси вала 3 в одной плоскости. параллельной плоскости диска 4. Узел имеет возможность поворота в одной торцовой стенке корпуса 2 соосцо с валом 3 и Фиксации текущего положения посредством стопора 11, Эксцентричный профиль 5 светового модулятора вьптолнец в виде электролюминесцентного осветителя, которьп образует вторые элементы двух оптоэлектронных пар за счет светового сопряжения с блоками 9 и 10 их Фоторезисторов, и имеет слоеную структуру из поочередно следующих от поверхности диска 4 металлического электрода 12, электролюминесцентного слоя (цапример, на основе порошкового фосФора) 13, прозрачного электрода (например, из окиси олова) 14 и прозрачного изоляционного покрытия (например, из лака) 15, На валу 3 размещены два коллекторных кольца 16 и 17, а ца другой торцовой степке корпуса 2 укреплены две контактирующие с ними токоподводные щетки 18 и 19. Электроды 12 и 14 профиля 5 посредством проводников 20 и 21 через кольца 16,17 и щетки 18 и 19 параллельно подключены к одному выходу источника 22 постоянного напряжения, Масса диска 4 намного превьппает массу профиля 5 и их система динамически сбалансирована.Электрическая часть (фиг,4) содержит два идентичных (четырехплечих) моста 23 и 24 постоянного тока с парами фоторезисторов 25 " 28 (Ф -Ф) блоков 9 и 10 в активных плечах и резисторами 29-32 в пассивных плечах, причем однотипные элементы имеют ,идентичные параметры, Входные диаго 126410325 цали мостов подключены к другому выходу истоника 22 постоянного напряжения, а их выходные диагонали соединены с соответствующими выходами 33 и 34 фазорегулирующего устройства, 5 причем моста 23 - непосредственно и моста 24 - через переключатель 35 полярности с двумя положениями, т.е. согласным (1) и встречным (11).Эксцентричный профиль 5 светового модулятора (фиг.3) имеет конфигурацию гармонической (например, синусоидальной здпО.) функции основной гармоники в полярной системе координат с началом в центре диска 4, через е 5 который проходит ось его вращения. ,Радиус-вектор г этой функции равен рас- стоянию от центра диска до середины линии взаимного соприкосновения .фото- резистора в каждом из.блоков 9 и 10, 20 а ее амплитуды равна расстоянию меж ду серединами светочувствительных площадок пар фоторезисторов. Шкала 7 отсчетного узла представляет собой полукольцо с двойной градуировкой и соответствует диапазону изменения угла у фазового сдвига от 0 до 360 с учетом положений переключателя 35 полярности, т,е. согласного .(1) и встречного (11). Поворотный 30 узел 6 с нониусным указаталем 8 и стопором 11 вместе со шкалой 7 образуют элементы фазорегулирования устройства.Фазорегулирующее устройство рабо- З 5 тает следующим образом.За счет подключения электродов 12 и 14 к источнику 22 постоянного напряжения осуществляется возбуждение расположенного между ними элек- щ тролюминесцееетееого слоя 13, что вызывает свечение эксцентричного профиля 5 диска 4 светового модулятора.При вращении посредством привода 1 вала 3 с постоянной угловой скоростью ы происходит изменение по синусоидальному закону световых потоков, падающих от эксцентричногопрофиля 5 на расположенные в непо,средственной близости от него свето чувствительные площадки фоторезисторов 25-28, причем дифференциально в каждой паре блоков 9 и 10. Соответственно изменяются величины сопротивлений этих фоторезисторов, вклю ченных в активные плечи электрических мостов 23 и 24, которые запитываются от источника 22 постоянного напряжения, Согласно теории омических мостов, ца тзыходцых диагоналях мостов 23 и 24 имеются электрические сигналы, пропорциональные функции изменения величин сопротивлений активных плеч. В частности, когда блоки 9 и 10 фоторезисторов расположены диаметрально противоположно относительно оси вращения диска 4,то электрические сигналы на выходах 33 и 34 устройства синфазны, т.е. угол фазового сдвига между ними равняется нулю (Р - 0 ) е Б(1) - П 2(1) = 81 П(Х аУстановление требуемого угла 0 фазового сдвига производится путем поворота узла 6 в пределах 0-180, т.е, смещения блока 10 фоторезпсторов относительно блока 9 с отсчетом значения посредством нониусного указателя 8 по шкале 7. При этом электрические сигналы ца выходах 33 и 34 устройства будут пропорциональны П, (с) =-. зпсй и П(с): - здп (ЯеЧ),Когда 0Ф ( 90 и 270Р360 (О ), то выходные диагонали мостов 23 и 24 подключаются к выходам 33 и 34 устройства согласно (положение 1 переключателя 35), а если 90Р270, то встречно (положение 11 переключателя 35) .Таким образом, предлагаемое фазорегулирующее устройство имеет сравнительно малые продольные размеры конструкции (т.евдоль оси вращения приводного вала) за счет продольной простоты сопряжения между собой элементов оптоэлектронных трак" тов в виде эксцентричного осветителя с одной стороны и двух пар фото- резисторов с другой, а также совмещения в световом модуляторе одновременно функций источника света и модулятора Повышена точность работы устройства за счет исключения ошибок предшественников из-за оптической юстировки оптоэлектронных трактов, так как осветитель фоторезисторов расположен непосредственно перед их светочувствительными площадками и вблизи, и устранения какого-либо паразитного температурного влияния на фоторезцсторы источника света, поскольку электролюминесцентный осветитель производит "холодное" свечение. Вместе с том, электролюминесцентному осветителю присущи механическая прочность, высокая стабильность и большая надежность работы, 1764 практически неограниченный срок службы, малое потребление электрическои мощности при одинаковой с лампами накаливания яркостью и хорошее сопряжение с фоточувствительными элементами как по световому спектру, так и по степени фотоотклика.Формула изобретения Фазорегулирующее устройство, содержащее привод, цилиндрический корпус, центральный вал, отсчетный узел, состоящий из шкалы на корпусе и нониусного указателя, световой модулятор в виде диска с эксцентричным профилем, две оптоэлектронные пары, одними элементами которых являются блоки из двух фоторезисторов, блок фоторезисторов первой оптоэлектронной пары размещен неподвижно на корпусе, а блок фотореэисторов второй оптоэлектронной пары размещен на поворотном узле, жестко сочленным с нониусным указателем отсчетного узла и с осью поворота, совпадаю 25 щей с осью центрального вала, фото- резисторы включены попарно в активные плечи двух дифференциальных мостоп постоянного тока, выходные пиа - гонали которых соединены с соответствующими выходами устройства, причем первоо моста - непосредственно, а второго моста - через переключатель полярности, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, эксцентричный профиль светового модулятора выполнен в виде электролюминесцентного осветителя, который образует вторые элементы первой и второй оптоэлектронных пар за счет светового сопряжения с блоками их фоторезисторов и имеет слоеную структуру из поочередно следующих от поверхности модулирующего диска металлического электрода, электролюминесцентного слоя, прозрачного электрода и прозрачного изоляционного покрытия, на центральном валу размещены два коллекторньх кольца, а на корпусе укреплены две контактирующие с ними токоподводные щетки, при этом металличе кий и прозрачный электроды эксцентричного профиля через коллекторные кольца и токоподводные щетки параллельно подключены к источнику постоянного напряжения26403 оставитель В. Ш ехред А. Кравчук А. Ре Реда дписное Произвсд твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн каз 5556/45ВНИИПИ Государпо делам изо113035, Иосква,Тиражтвенноретении