SU953579A2 - Дифференциальный указатель - Google Patents

Description

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может, в частности, использоватьс  в качестве высокочувствительного дифференциального указател  или нуль-инцикатора в метрологических установках дл  проверки масштабных уст ройств. По основному авт. св. № 868605 известен дифференциальный указатель, содержащий первый блок сравнени , два входа которого соединены с входными Клеммами, и синхронный детектор, управл ющий вход которого через формирователь коммутирующего напр жени  соединен с первым входом первого блока срав нени , а выход через усилитель посто нного тока соединен с выходной клеммой, а также последовательно соединенные пер вый регулирующий блок, вход которого соединен с первым входом первого блока сравнени , преобразователь, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого соеданен с источником опорного напр жени , и усилитель рассогласовани , выход которого соединен с управл ющими Bxt дами первого и второго регулирующих блоков, причем вход второго регулгфующего блока соединен с первого блока сравнени , а его рыход - с входом Синхронного детектора l. Недостатком ванного дифференциального указател   влдатс  погрешность измерени , обусловленна  фазовыми сдвигами входных напр жений. Оценим значение этой погрешности. Выходное напр жение первого блока сравнени  Uj, можно записать : ,U -s n6ai-U.-sin(a)t-vcf), (О Где (|) - фазовый сдвиг между jsxonHbiMH напр жени ми U и (i Использу  формулу разложени  синуса суммы и полага , что IJ , получим: U(., lj( -coeq))t-coswt-s-incp. (2)

Поскольку ciraxpoHHbift дегектор не реагарует.на ювар агурнуго составл ющую входного напр жени , его выходное на- пр51жшие и равно:

J k-U-H-coscpk(3)

где К - коэффициент пропорйиональностн.

Из формулы СЗ) видно, что при. подаче на вход устройства равных напр жений li У,. 1|, но сдвинутых на угол if., выходхоцное напр жение дифференциального указател  не равно нулю. Это гфиводит к недопустимой величине погрешности, котора  определ етс  выражением:

, ; ф . .

(.coscp).(4).

Приближенное равенство справедливо дл : малых tp . Например, при (|) 2° погрешность измерени  достигает 6,06 l%i20

Цель изобретени  повышение точности измерени .

Поставленна  цепь достигаетс  тем, что в дифференциальный указатель введен сумматор, два входа которого соединены s с входами первого блока сравнени ; а выход - с входом.формировател  коммутирую ющего напр жени .

На чертеже приведена блок-схема диф ,.. ференциального указател .

Устройство содержит первый блок 1 сравнени , два выхода которого соединены с входныкта Клеммами, и синхронный детектор 2, управл5пощий вход которого со еюшен с выходом формировател  3 Ком- ; мутирующего напр жени , а выход - через усилитель 4 посто нного тока соединен с выхо ной клеммой, а также псжледоьательно соединенные первый регулирующий блок 5, вход которого соединен.с первым вхо-- дом первого блока 1 сравнени , преобра- зователь 6, выход которого соединен с первым входом второго блока 7. сравнени , второй вход которого соединен с источником 8 опорного напр жени , и усилитель 9 рассогласовани , выход которого соеди нен с управл ющими входами первого 5 и второго Ю регулирующих блоков, вход второго регулирующего блока 10 соединеВ с выходом первого блока 1 сравнени , а 50 его вьтход - с входом синхронного детектора 2, П{мчем входы дополнительного сумматора 11 соединены с входами первого блока 1 сравнени , а его выход - с входом формировател  3 коммутирующего 55 напр жени .

Устройство работает следующим обро

ЗОИ.

Первый блок 1 сравнени  выдел ет разность входных напр жений, значение и фаза которой определ етс  разностью и разностью фаз входных напр жений , и описываетс  выражением (1).

Поскольку дифференциальный указатель измер ет относительную разность входных напр жений, первый регулируующий блок 5, преобразователь 6, второй блок 7 сравнени , источник 8. опорного напр жши , делитель рассогласовани . 9 и |Второй регулирующий блок 10 осуществл 1ют нормирование коэффициента передачи и представл5Пот собой автоматическую систему регулирова1ш .

Нормированное разностное напр жение преобразуетс  с помощью синхронног детектора 2 и усиливаетс  усилителем посто нного тока 4. Однако,в отличие о известного устройства, коммутирующее напр жение формируетс  из суммы вхорьных напр жений;

(()) +

co&coi-s nq).(5) Поскольку, амплитуда коммутирующего напр жени  нормируетс  формирователем коммутирующего напр жени  3, рассмотрим его фа;

, ,, Г бнпо 1 U)

(6)

Проведем анализ фазовой погрешности предложенного устройства по аналогии с проделанным выше дл  известного.

В этом случае, выходное напр женке синхронного детектора 2 Ug , равное проекции его входного напр жени  на коммутирующий вектор, определ етс  выражешгем:

f

(1-с05ф)ч

.u..u

ч .. Ц)1

COS-j-SinCp-SHn

tp I . .

По аналогии с выражением (4) погрешности измерени  о запишетс ;

(7)

Сравнени  (7) и (4) показывают, что в предложенном устройстве выигрыш в точности весьма рачительный. В частности дл  тех же 2 расчетна  погрешность -В 0,ОООО 1%, т.е. пренебрежимо мала, в, то врем  как в известном устройстве она составл ет 0,061%.

Таким образом,предлагаемое устройство позвол ет за счет введени  жесткой св зи между фазой .коммутирующего нап}-) жени 

и фазовым совигом межцу сравниваемь ми напр жени ми, а именно с помощью введени  дополнительного сумматора, уменьшить фазовую погрешность измерени , и тем самым повысить его точность.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР N вбвбОб.кл. Q 01 R 19/10, 18.01.8О.