Пристрій для визначення зсуву фаз між сигналами в електричних колах

Номер патенту: 50072

Опубліковано: 25.05.2010

Автори: Личкатий Євген Олександрович, Божко Олександр Євгенович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій для визначення зсуву фаз між сигналами в електричних колах, що містить послідовно з'єднані ключ, фільтр низьких частот, підсилювач, індикатор, підсилювачі-обмежники в колах напруги та струму, виходи яких з'єднані із входами ключа, який відрізняється тим, що в пристрій додатково введені послідовно з'єднані другий підсилювач, виконаний на транзисторі, включеному за схемою із загальною базою, інтегратор, що включає конденсатор, підключений через перший діод до виходу другого підсилювача, через другий діод - до входу фільтра низьких частот, а через третій діод - до першого і другого випромінюючих діодів, виходи яких підключені відповідно до першого та другого резисторів, другий вивід першого резистора з'єднаний з виходом підсилювача-обмежника кола напруги, а другий вивід другого резистора з'єднаний з виходом транзисторного ключа.

Текст

Пристрій для визначення зсуву фаз між сигналами в електричних колах, що містить послідовно з'єднані ключ, фільтр низьких частот, підсилювач, індикатор, підсилювачі-обмежники в колах напруги та струму, виходи яких з'єднані із входами 3 ми в електроколах, що містить послідовно з'єднані ключ, фільтр низьких частот, підсилювач, індикатор, а також підсилювач-обмежник у колі напруги та підсилювач-обмежник у струмовому колі, виходи яких з'єднані із входами виконаного на транзисторі ключа, згідно з корисною моделлю, додатково введені послідовно з'єднані другий підсилювач, виконаний на транзисторі, включеному за схемою із загальною базою, інтегратор, що включає конденсатор, підключений через перший діод до виходу другого підсилювача, через другий діод - до входу фільтра низьких частот, а через третій діод до першого і другого випромінюючих діодів, виходи яких підключені відповідно до першого і другого резисторів, при цьому другий вивід першого резистора з'єднаний з виходом підсилювачаобмежника кола напруги, а другий вивід другого резистора з'єднаний з виходом транзисторного ключа. Виконання ключа пристрою на транзисторі та введення другого підсилювача, дозволяє забезпечити підвищення величини вихідної напруги для більш точного визначення фази, вимірюваних сигналів. Введення в схему пристрою випромінюючих діодів, пов'язаних з резисторами дозволило простим способом забезпечувати індикацію знака зсуву фаз. Пристрій містить підсилювач-обмежник 1 у струмовому колі, підсилювач-обмежник 2 у колі напруги, входи яких підключені до струмового кола (наприклад, трансформатора струму) і до кола напруги, а виходи через резистори відповідно підключені до колектора та бази транзисторного ключа 3. Колектор транзистора ключа 3 з'єднаний із входом другого підсилювача 4, виконаного на транзисторі, що включений за схемою із загальною базою з функцією підсилювача струму, вихід якого з'єднаний із входом інтегратора 5, що включає конденсатор, підключений через перший діод до виходу другого підсилювача 4, через другий діод до входу фільтра 6 низьких частот, а через третій діод - до катодів першого 7 і другого 8 випромінюючих діодів, виходи яких через резистори 9 і 10 відповідно підключені до виходу транзисторного ключа 3 і до виходу підсилювача-обмежника 2 кола напруги. Вихід фільтра 6 з'єднаний із входом першого підсилювача 11, вихід якого з'єднаний з індикатором 12. Пристрій працює в такий спосіб. Сигнал через трансформатор струму (на Фіг. не показаний) для 50072 4 розв'язки послідовного та паралельного кіл за постійним струмом, надходить на вхід підсилювачаобмежника 1. Одночасно на вхід підсилювачаобмежника 2 надходить сигнал напруги. Перетворені підсилювачами-обмежниками 1, 2 у прямокутні з відповідними величинами вихідної амплітуди сигнали через резистори надходять на ключ 3. На виході ключа 3 формуються прямокутні імпульси, тривалість яких пропорційна куту зсуву фаз між вхідними сигналами струму та напруги. Через другий підсилювач 4, що виконує функцію стабілізатора струму, заряджається конденсатор інтегратора 5. Напруга на виході інтегратора 5 визначається виразом: 1 i id t k С С 0 де - кутова частота, =const, і - струм колектора транзистора ключа 3, i=const, С - ємність конденсатора інтегратора 5, мкФ, - кут зсуву фаз між сигналами (струмом та напругою). Конденсатор інтегратора 5 заряджається від імпульсів на виході підсилювача-обмежника 2, але як тільки відкриється транзистор ключа 3 від імпульсу з виходу підсилювача-обмежника 1, конденсатор інтегратора 5 швидко розряджається через діод інтегратора 5 і випромінюючий діод 7, який загоряється. У такий спосіб при негативному (коли струм відстає від напруги) конденсатор інтегратора 5 заряджається імпульсом тривалістю і світиться випромінюючий діод 7 "-" негативної полярності. Якщо струм i(t) випереджає U(t), то знак кута зсуву фаз "+" позитивний. У цьому випадку конденсатор інтегратора 5 заряджається з моменту, коли транзистор ключа 3 закриється. Розряд конденсатора відбувається через діод інтегратора 5, випромінюючий діод 8, резистор 10 і відкритий вихідний транзистор підсилювача-обмежника 2. Діод 8 загоряється, індикуючи знак "+" зсуву фази. На інтеграторі 5 формуються трикутні імпульси, а на фільтрі 6 низьких частот - середня напруга Uн.cep.. Постійна напруга з фільтра 6 низьких частот через перший підсилювач 11, надходячи на індикатор 12, індикує числове значення кута зсуву фаз. Таким чином, технічне рішення, що заявляється, дозволяє підвищити точність пристрою в розширеному інтервалі вимірювання зсуву фаз сигналів. UИ 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 50072 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device for determination of phase shift between signals in electric circuits

Автори англійською

Bozhko Oleksandr Yevhenovych, Lychkatyi Yevhen Oleksandrovych

Назва патенту російською

Устройство для определения сдвига фаз между сигналами в электрических цепях

Автори російською

Божко Александр Евгеньевич, Личкатый Евгений Александрович

МПК / Мітки

МПК: G01R 25/00

Мітки: електричних, фаз, колах, сигналами, зсуву, визначення, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-50072-pristrijj-dlya-viznachennya-zsuvu-faz-mizh-signalami-v-elektrichnikh-kolakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для визначення зсуву фаз між сигналами в електричних колах</a>

Подібні патенти