. Полярность напряжений на обмотках трансформаторов соответствует первому рассматриваемому ниже случаю для первого полупериода.

Ток в цепи нагрузки течёт по цепи:

при :

в 1-й п/период (точки): a - f - g - i - k - - b, ;

во 2-й п/период (точки): c - d - e - h - k - - b, ;
при : в 1-й п/период (точки): b - - k - h - e - f - a, ;

во 2-й п/период (точки): b - - k - i - g - d - c, .



Для лучшего использования схемы необходимо выполнять условие

.

3. 
   ФД на основе статического триггера
   

Эта группа основана на использовании аналоговых и дискретных элементов. Рассмотрим построение и работу типовой схемы дискриминатора. ФД (рис. 4.14,а) состоит из усилителей-ограничителей (УО), формирователей импульсов (ФИ), инвертора аналогового сигнала И1, RS-триггера и усилителя постояннго тока (УПТ). В точках B и В' формируются положительные импульсы в моменты изменения полярности напряжений ,

---

на +. При =180° (рис. 4.14,б) скважность выходных импульсов триггера составляет 0,5. Токи , в сопротивлениях и равны, имеют одинаковую длительность и =0. При 0 скважность импульсов на выходе Т1 меняется, причем при 180° <0,5 (рис. 4.14,в), при 180° > 0,5. Это приводит к уменьшению тока в одном плече балансного УПТ и увеличению в другом.

В результате изменяются знак и амплитуда выходного напряжения. Выходная характеристика имеет вид (рис. 4.15). Линейная зона ФД составляет 180°. Для приведения характеристики к виду на У02 подают инверсный сигнал .

4.4.4. ФД с запоминающей ёмкостью

В этой группе ФД можно выделить две разновидности - на основе импульсного ключа и с двойным преобразованием фазы.

Упрощенная схема ФД на основе импульсного ключа с запоминающей ёмкостью приведена на рис. 4.16. Сущность ее работы состоит в следующем.Ёмкость С заряжается путем периодического подключения с интервалом, равным периоду рабочего сигнала Т_р на время через ключ с низким входным сопротивлением . Разряд конденсатора производится в течение остальной части периода при отключённом ключе через большое сопротивление нагрузки

---

. Постоянная времени цепи заряда конденсатора выбирается из условия его полного заряда, т.е. .

Зарядившись до полного напряжения , которое было в момент импульса , ёмкость С почти сохраняет свой заряд до появления следующего импульса, так как постоянная цепи разряда .

Если в момент очередного подключения импульсом , на заряд , то ёмкость подзаряжается до нового значения , а если , то она разрядится до значения .



Характеристика ФД на статическом триггере и УПТ (рис. 4.15) симметрична



относительно значения фазового сдвига . Для приведения ее симметрии относительно нуля градусов предварительно смещают один из сигналов на 180 градусов. Принципиальным ограничением ФД это группы является определение фазового сдвига только с отрицательным знаком, то есть когда рабочий сигнал только отстает от опорного. Это является существенным ограничением их применения в системах управления и в особенности в следящих и самонастраивающихся.

В ФД с коммутирующим ключом и запоминающей емкостью выходной сигнал не имеет идеальной формы ступенек, так как в течение времени происходит разряд конденсатора С по экспоненте на резисторе нагрузки. Параметры

---

и С, кроме того, выбираются из условия обеспечения требуемой относительной амплитуды пульсаций

, т.к. .



Наряду с этой группой ФД используются ФД, основанные на принципе двойного преобразования фазового сдвига в уровень постоянного напряжения и сохранения его в течение периода до окончания следующего измерения. Преобразование выполняется в два этапа: 1- преобразование фазового сдвига во временной интервал; 2 - преобразование временного интервала в уровень напряжения (рис.4.17). ФД работает следующим образом.

Усилители ограничители (УО1, УО2) преобразуют синусоидальные сигналы в ступенчатые. Формирователи импульсов (ФИ1, ФИ2) формируют разнополярные импульсы в моменты изменения полярности опорного и рабочего напряжений при переходе их через нулевые значения в соответствии со знаком производной.




Диод V1 пропускает на S-вход RS триггера только положительные импульс: тем самым устанавливая его в единичное состояние в начале каждого периода опорного сигнала. С установкой триггера T1 в единичное состояние сбрасываются ключи K1, K2. При этом ключ K2 подключает к источнику линейно-нарастающего напряжения (на схеме не показан) один из конденсаторов С1 или С2 (например С1). Другой в это время подключен ключём K4 на считывание. Ключ К1 разрешает прохождение импульса в канале на R-вход триггера. Импульс в канале рабочего напряжения устанавливает триггер в нулевое состояние. Ключ K2 отключает конденсатор от источника напряжения заряда. В результате выполнено двойное преобразование: 1) фазовый сдвиг преобразован во временной интервал; 2) временной интервал преобразован в уровень напряжения на конденсаторе - . Конденсаторы С1, С2 подключаются поочередно на заряд ключом K2 и считывание ключом K4 в момент окончания текущего преобразования сдвига фаз согласно диаграммам рис. 4.17,б, рис. 4.17,в. Ёмкость С1 работает в периоды 1, 3, 5, ..., а емкость С2 в периоды 2, 4, 6, ... . Перед подключением каждого конденсатора на заряд с него производится сброс напряжения ключом КЗ в начале очередного периода. Селектором знака фазового сдвига является полярность импульса в канале рабочего напряжения. Если фазовый сдвиг отрицательный (рис. 4.17,б), то полярность этого импульса положительна, если фазовый сдвиг положительный (рис. 4.17,в), то она отрицательна. Постоянные времени цепи разряда и заряда конденсатора выбираются аналогично предыдущей схеме. В схеме используются две ёмкости, ёмкость С2 не показана. Выходная характеристика линейна в пределах

---

180 град (рис. 4.17,г). Линейная зона без труда может быть увеличена до значений 2П и более.

На этом принципе преобразования фазового сдвига во временной интервал строятся и цифровые ФД. При этом временной интервал, пропорциональный фазовому сдвигу, заполняется импульсами определенной частоты, которые суммируются счетчиком. По окончании измерения код счетчика и будет кодом величины фазового сдвига, а запомненный признак полярности импульса в канале рабочего напряжения - признаком знака фазового сдвига.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. С о т с к о в Б. С. Основы расчёта и проектирования электромеханических элементов автоматических и телемеханических устройств. М.: Энергия, 1965. 576 с.

Высш. шк., 1974. 414 с.

3. Т а е в И. С. Электрические аппараты. М.: Энергия, 1977. 272 с.

4. Т а е в И. С. Электрические аппараты автоматики и управ­ления. М.: Высш. шк., 1975. 224 с.

5. Ч у н и х и н А. А. Электрические аппараты. М.: Энергия, 1975. 648 с.

6. М и х а й л о в 0. П., С т о к о л о в В. Е. Электрические аппараты и средства автоматизации. М.: Машиностроение, 1982. 182 с.

7. К и с е л ё в В. М. Фазовые системы числового программного управления станками. М.: Машиностроение, 1976. 352 с.

8. Н о в о с ё л о в Б. В., К о б з е в А. А. Устройство для измерения и запоминания сдвига фаз двух сигналов. А.с. № 332443, бюл. № 10, 1972.

9. 
   К о б з е в А. А. Устройство для измерения сдвига фаз двух сигналов. А.с. № 661394, бюл. № 17, 1974.
   

---

Смотрите также файлы

• рекррапр.doc

• Решение треугольников (тема урока) Раздел фио педагога.docx

• Метапредметные понимают учебную задачу урока, отвечают на вопросы, ведут диалог Личностные ответственное отношение к процессу обучения.docx

• Отчет по учебной практике уп. 03 по профессиональному модулю.docx

• Протокол от 2022г Согласовано Заместитель директора по ур калинина Т. В. Утверждено.doc