SU847228A1 - Устройство дл измерени коэффициентафОРМы КРиВОй пЕРЕМЕННОгО НАпР жЕНи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устрой- . ствам дл  определени  интегральных характеристик несинусоидальных сигналов .

Известны устройства, содержащие два измерительных преобразовател , один из которых преобразует измер емое переменное напр жение в посто нное , пропорциональное среднему значению измер емого, а другой - в посто нное , пропорциональное среднеквадратичному значению измер емого. Напр жение с выходов преобразователей поступает, например, на катушки логометра, Шкала которого проградуирована в единицах коэффициента формы ll.

Наиболее высока  точность измерени  в широком диапазоне частот достигнута в приборах с преобразовател ми , использующими эффекты теплового действи  измер емого тока. При этом количество тепла, выдел емого в рабочем теле (нагревателе) чувствительного элемента за счет преобразовани  электрической энергии в тепловую , измер етс  непосредственно, либо, в свою очередь, преобразуетс  в одну из следующих величин: термоЭДС , световой поток, ток эмиссии. Широкое применение в качестве электротепловых преобразователей получили термопар.

Недостатками этих электротепловых преобразователей  вл ютс  больша  теплова  инерци  и,низка  чувствительность .

За последние годы в практике электротепловых измерений начина1ат широко примен тьс  термоиндикаторы, измен ющие цвет, изготовленные на. основе холестерических жидких .кристаллов . Дл  холестерических жидких кристаллов характерно редкое изменение их оптических свойств при понижении или повышении тe pmepaтypы. Контроль температуры устройства, покрытого жидкокристаллическим термоиндикатором , осуществл етс  обычно по изменению спектрального состава отраженного света. Жидкие кристаллы  вл ютс обратимыми термоиндикаторами и их можно использовать многократно. Холестерические жидкие кристаллы  вл ютс  чрезвычайно чувствительными к изменению температуры . Наиболее чувствительные жидкокристаллические материалы фиксируют изменение температуры до

и дают цветную дифференцированную картину распределени  температуры на образце, а также ее изменени . Высока  чувствительность жидких кристаллов и простота съема информации делает их перспективными в р де применений по сравнению с термопа ,рами.

Из известных устройств дл  измерени  коэффициента формы кривой переменного напр жени  (тока), в котором применены термопреобраэовател наиболее близК1;м по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  коэффициента фор1«ы кривой переменного напр жени , содержащее диодный мостик и дроссель, выполн ющие роль преобразовател  среднего значени  напр жени ; два термопреобразовател , кажд из которых содержит термопару и нагреватель с подогревающим резистором , пере менный резистор, магнитоэлектрический измеритель, резистор, переключатели.

Принцип действи  этого устройств дл  измерени  коэффициента фОрмл кривой переменного напр жени  основан на сравнении показаний магнитоэлектрического индикатора, подключенного к двум идентичным термопарам , при несинусоидальном напр жении и при посто нном напр жении при одном и том же среднем значении тока , предварительно выставл емого регулированием резистора 2.

Однако данное устройство обладае низкой точностью измерени  по следующим причинам.

Из-за нелинейной зависимости характеристики (Уг величины КОЭФФИШ1ента формы,

В устройстве применен метод сравнени  напр жений двух термопреобра зователей, каждый из которых имеет свой нагреватель и вносит дополнительную погрешность в измерение изза неидентичности характеристик термопар и различи  нагрева, по причине конструктивных различий и разбросов в величине резисторов. Более точным  вл етс  метод замещени  Ь устройствах с одним термопреобразователем ,

В работу схема вноситс  дополни тельна  погрешность от замещени  магнитоэлектрического измерител  резистором, особенно заиу1етна  при измерении в широком диапазоне частот , так как сопротивление магнитоэлектрического измерител  и обычного резистора не могут быть эквивалент на различных частотах.

Цель изобретени  - повьииение точности .

Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  коэффициента формы кривЬй переменного напр жени  содержащее термопреобразователь.

регулируекшй преобразователь среднего значени  напр жени , последовательно соединенные переменный и эталонный резисторы, переключатели, введены управл емой масщтабный усилитель , регулируемый иctoчник сигнала и регулируеьшй источник посто нного напр жени , выходы которых соединены с разны1«1 згикимаМи первого переключател , подвижный контакт которого соединен с переменным резистором и с входом регулируемого преобразовател  среднего значени  напр жени , выход которого и другой вывод эталонного резистора соединен с зажимакш второго переключател , подвижный контакт которого через управл е1«1гй масштабный усидштель соединен с термопреобразователем.

При этом термопреобразователь содержит нагреватель с подогревающим резистором, один вывод которого doединен с выходом управл емого масштабного у.силител , и теплорассеивающую пластину со шкалой, соединенную одним концом с нагревателем и. покрытую жидкокристаллическим термоиндикатоРОМ .

Йа чертеже приведена схема устройства дл  измерени  коэффициента формы кривой переменного напр жени .

Устройство содержит нагреватель 1, на котором расположен подогревакшщй резистор 2. Нагреватель 1 тep atчecки сЬединен с одним концом теплорассеиванхаей пластины 3, на которой расположен жидкокристаллический термоиндикатор 4 и нанесена шкала 5. Подогревающий резистор 2 подключен к выходу управл емого масштабного усилител  6, вход которого соединен с подвижным контактом переключател  7. Переключатель 7 коммутирует либо последовательно соединенные эталонный резистор 8 и пер енный резистор 9 со шкалой 10, либо вход регулируемого преобразовател  11 среднего значени  напр жени  . Вход преобразовател  11 подвижным контактом переключател  12 и переменным резистором 9 Переключатель 12 коммутирует либо регулируемый источник 13 сигнала, либо регулируе1 й источник 14 посто нного напр жени .

Измерение осуществл етс  следующим образом.

Claims (2)

1. Производ т калибровку устройства Дл  этого на подогревающий резистор 2 при .помощи переключателей 7 и 12 через последовательно соединенные эталонный резистор 8, переменный резистор 9 и управл емой масштабный усилитель б подаетс  напр жение с регулируемого источника 14 посто нного напр жени . Сопротивление переменного резистора 9 устанавливают равным иулю, что соответствует началу шкалы 10 и цифровому отсчету. равному единице коэффициента формы кривой. Величину напр жени  регулируемого источника 14 посто нного напр жени  устанавливают такой, чтобы радужна  полоска жидкокристаллического термоиндикатора 4 находилась на определенной отметке шкапы 5. После наступлени  теплового рав 1овеси , момент которого определ етс  по прекращению передвижени  радужной полоски жидкокристаллического термоиндикатора 4 вдоль линии температурного градиента, на подогревающий . резистор 2 подаетс  напр жение от регулируемого источника посто нного напр жени  через регулируемый преобразователь 11 среднего значени  напр жени  и управл емый масштабный усилитель 6. Измен   коэффициент передачи , регулируемого преобразовател 11 среднего значени  напр жени , устанавливают радужную полоску термо индикатора на одну и ту же отметку: шкалы 5. Дл  измерени  коэффициента формы кривой переменного напр жени  при помощи переключател  12 подключгнот регулируе ий источник 13 сигнала, а переключателем 7 подключают регулируемый преобразователь среднего значени  напр жени . Величина напр жени  регулируемого источника 13 СИ нала устанавливаетс  такой, чтобы радужна  полоска термриндикатора 4 находилась в пределах uiKалы 5 на определенной отметке шкалы. После наступлени  теплового равновеси  переключатель 7 устанавливают в положение , когда напр жение источника сигнала подаетс  на подогревающий резистор 2 и переменный резистор 9, Измен ют величину сопротивлени  переменного резистора 9-так чтобы радужна  полоска, жидкокристалличес кого термоиндикатора 4 осталась на той же отметке шкалы 5. После наступ лени  теплового равновеси  считывают по шкале 10 величину коэффициента формы кривой переменного напр жени  В предлагаемом устройстве достига етс  высока  точность измерени  при визуальном отсчете, так как узка  радужна  полоска жидкокристаллическо го термоиндикатора перемещаетс  по длине теплорассеивающей пластины. Основными факторами, вли юсдими на точность устройства,  вл етс  выбор ширины мезофазы термоиндикатора величины превышени  температуры зоны существовани  мезофазы над температурой окружаиоо ей среды, т.е. температуры перегрева теплорассеивающей пластины и величины градиента теплорассеиваюаей пластины. Испбльзование предлагаемого устройства обеспечивает повышение точности измерени  коэффициента формы кривой переменного напр жени , расщир )1е± частотный диапазон измерений, повышает технологичность изготовлени  . Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  коэффициента формы кривой переменного напр жени , содержаицее термопреобразователь , регулируемый преобразователь среднего значени  напр жени -, последовательно соединенные переменный и эталонный резисторы, переключатели , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены управл емый масштабный усилитель/ регулируемый источник сигнала и регулируемой источник посто нного напр жени , выходы которых соединены с разныдш зажимами первого переключател , подвижный контакт которого соединен с переменным резистором и с входом регулируемого преобразовател  среднего значени  напр жени , выход которого и другой вывод эталонного резистора соединены с Зсысимами второго Переключател , подвижный контакт которого через управл емый масштабный усилитель соединен с термбпреобразовате- . лем. 2.Устройство ПО П.1, отличающеес  тем, что термопреобразователь содержит нагреватель С подогреваюсшм резистором, один вывод которого соедшнен с выходом управл емого масштабного усилител  и теплорассеиваихцую пластину со шкалой , -соединенную одним концом с нагревателем и покрытую жидкокристаллическим термоиндикатором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Измерители нестабильности напр жений. Под ред. Б.Л-.Рудницкого. М,, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №425134, кл. G 01 R 29/04, 1977.