Фазометр на ОУ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Многие электронные фазометры имеют весьма существенный недостаток, заключающийся в том, что их входы гальванически связаны. Эта особенность ограничивает область практического применения прибора.

Предлагаемый фазометр свободен от указанного недостатка. Этого удалось достигнуть заменой логического элемента сравнения оптроном. В приборе также обеспечена развязка измерительных каналов и по питанию. Все это расширяет функциональные возможности фазометра, приближая его к аналогичным приборам электродинамической системы. Он позволяет измерять угол сдвига фазы не только между напряжением и током, но и между двумя напряжениями или двумя токами.

Основные технические характеристики:

• Напряжение Uвх1 (Uвх2), прикладываемое к входу канала, В.......0,03...100
• Ток Iвх1 (Iвх2) в цепи входа канала, А.......0,01...5
• Частотная полоса измеряемых сигналов, кГц.......0,01...100
• Погрешность измерения, не хуже, %.......±3
• Потребляемая мощность, Вт.......1

Принципиальная схема устройства показана на рис.1. Прибор состоит из двух измерительных каналов, близких по структуре. Входной сигнал в каждом из них ограничивают по амплитуде диоды (VD1-VD4), а компараторы на ОУ (DA1, DA2) преобразуют его в прямоугольные импульсы, противофазные входному напряжению, амплитуда которых постоянна и близка к напряжению питания.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

Предположим, что угол сдвига фазы входных сигналов равен нулю (рис.2, а). Тогда в отрицательный полупериод выходного напряжения компаратора DA1 открывается транзистор VT1 и в цепи светодиода оптрона U1 протекает ток. Отрицательное выходное напряжение компаратора DA2 приложено к диоду VD5 в обратном направлении, поэтому ток в цепи микроамперметра РА1 не протекает.

Рис.2

При положительном напряжении на выходе компараторов транзистор VT1 закрыт, светодиод выключен оптрон U1 закрыт и ток в цепи микроамперметра РА1 также отсутствует. Таким образом, среднее значение тока, протекающего через микроамперметр за период входного напряжения, равно нулю.

Если же входные сигналы сдвинуты один относительно другого на некоторый угол (точки изменения знака выходного напряжения компараторов смещены во времени, рис.2, б), то в течение промежутка времени от t1 до t2, пропорционального углу сдвига фазы между входными сигналами, оптрон будет открыт. Среднее значение тока, протекающего за период входного напряжения через микроамперметр, пропорционально измеряемому углу сдвига фазы.

Измерительные каналы устройства питаются от отдельных выпрямителей, гальванически не связанных между собой. В цепь первичной обмотки сетевого трансформатора Т1 введены два стабилитрона (VD14, VD15), включенных встречно-последовательно. Поэтому амплитуда напряжения на первичной обмотке стабилизирована. Излишек сетевого напряжения гасит балластный конденсатор С9, а резистор R6 разряжает его после выключения прибора.

С выводов каждой из вторичных обмоток трансформатора снимают напряжение почти прямоугольной формы, которое выпрямляет диодный мост и сглаживает емкостный фильтр. Такое схемное решение блока питания обеспечивает очень низкий уровень пульсации, а среднее значение (постоянная составляющая) у него намного выше, чем у выпрямителей синусоидального напряжения. Это, в свою очередь, снижает требования к сглаживающим фильтрам и увеличивает жесткость внешней характеристики всего выпрямителя.

В устройстве применены резисторы МЛТ и СП3-1Б (R5). Вместо ОУ К140УД1А подойдут стандартные компараторы напряжения, например, К521СА3. Транзистор КТ203В можно заменить любым кремниевым структуры p-n-p с допустимым током коллектора 10...20 мА. Диоды VD1-VD4 выбирают в соответствии с предельным значением измеряемого тока, но они должны иметь возможно меньшее прямое падение напряжения. Стабилитроны VD14, VD15 можно заменить другими с напряжением стабилизации 30... 100 В и током стабилизации 30...10 мА соответственно, однако в этом случае необходимо изменить и число витков первичной обмотки трансформатора Т1 (при большем напряжении число витков увеличивают).

Трансформатор T1 выполнен на магнитопроводе Ш10Х20. Сетевая обмотка содержит 600 витков провода ПЭВ-1 0,21, а каждая вторичная - 2Х180 витков провода ПЭВ-1 0,13. Микроамперметр РА1 - магнитоэлектрической системы с током полного отклонения стрелки 50...100 мкА.

Электронный фазометр имеет равномерную шкалу, и его налаживание заключается в установке резистором R5 максимального угла отклонения стрелки микроамперметра. При этом вход фазометра подключают к источнику противофазного синусоидального напряжения, параметры которого соответствуют входному напряжению и частоте прибора.

При эксплуатации фазометра следует помнить, что максимальное напряжение, которое можно прикладывать между каким-либо входом одного измерительного канала и соответствующим входом второго, не должно превышать допустимого для оптрона (около 100 В).

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Пищевые эмульгаторы вредят кишечнику 09.03.2015 Эмульгаторы давно и широко используются в пищевой промышленности, они есть в шоколаде, в майонезе, в мороженом и еще во многих, многих продуктах. Используют их для того, чтобы смешать несмешивающиеся друг с другом вещества - например, воду и масло. Обычно масло образует пленку на поверхности воды, и, как бы мы ни трясли смесь, размешать масло в воде нам не удастся. Но, если добавить эмульгатор, то масло распадется на множество мелких частиц, которые распределятся по всему водяному объему, а получившаяся смесь теперь называется эмульсией. Хороший пример эмульсии - молоко, но оно получается естественным образом. Чтобы получить шоколад или мороженое, нужно добавить эмульгатор в смесь веществ, тогда все составные части продукта перемешаются должным образом. Влияют ли эмульгаторы на здоровье? Долгое время об этом не было ничего известно, пока в какой-то момент исследователи не заметили, что один из эмульгаторов, карбоксиметилцеллюлоза, вызывает кишечное воспаление у животных, к нему предрасположенных. Чтобы понять, почему так происходит, Бенуа Шассен (Benoit Chassaing) и его коллеги из Университета штата Джорджия и Корнельского университета давали два распространенных эмульгатора, уже упомянутую карбоксиметилцеллюлозу и полисорбат 80, двум группам мышей, нормальным и с генетическими модификациями, делающих животных склонными к воспалению кишечника и метаболическому синдрому. Ученые отмечают, что у мутантных мышей, получавших эмульгаторы с едой и водой, спустя 12 недель вдвое увеличивалась вероятность кишечного колита: если без добавок болезнь начиналась в 40% случаев, то с эмульгаторами - в 80%. У нормальных, немутантных мышей полноценный колит не развивался, но и у них карбоксиметилцеллюлоза и полисорбат провоцировали воспаление и некоторые нарушения обмена веществ. Метаболический синдром проявляется в появлении лишнего веса, увеличении доли жировой ткани, в повышении уровня глюкозы в крови. Из-за нарушений жирового и углеводного обмена все может закончиться диабетом и сердечно-сосудистыми болезнями. Но сам синдром может начаться с хронического кишечного воспаления. А среди главных причин воспалительной болезни кишечника, которая проявляется в форме колита или болезни Крона, часто называют изменения в микрофлоре. Пользу от бактериальных симбионтов трудно переоценить, они и пищу переваривать помогают, и от аллергии защищают, и сотрудничают с иммунитетом, когда нужно отразить нападение патогенных микробов. Однако при всей своей полезности кишечные бактерии должны держаться подальше от собственно стенок кишечника: если они войдут в прямой контакт с его клетками, иммунитет расценит это как патогенную атаку. Учитывая количество бактерий в кишечнике, не стоит удивляться тому, что воспалительный иммунный ответ становится хроническим. Чтобы такого не происходило, стенка кишечника защищена слоем слизи. Однако эмульгаторы, по-видимому, ее защитный слой уничтожают: у мышей, которым давали эмульгирующие пищевые добавки, расстояние между бактериями и клетками кишечного эпителия сокращалось вдвое. С другой стороны, в микрофлоре появлялись нехорошие бактерии, способные расщеплять защитную слизь. Кроме того, возрастала доля "провоспалительных" видов, которые сами по себе сильно раздражают кишечный иммунитет. Так что эмульгаторы могут провоцировать воспаление двумя путями: либо непосредственно обеспечивая доступ бактериям к эпителию, либо изменяя состав микрофлоры в пользу воспалительных и слизерасщепляющих разновидностей. Впрочем, следует заметить, что эмульгаторы запускали воспаления далеко не со 100-процентной вероятностью. Оно и понятно: кишечная микрофлора чувствительна к самым разным факторам, от генетических до экологических, так что эффект от веществ, провоцирующих воспаление, может в результате сводиться к нулю. Однако, если человек предрасположен к воспалению, если у него проблемы с иммунитетом или с кишечником, то, возможно, ему действительно следует внимательнее относиться к эмульгирующим пищевым добавкам. С другой стороны, речь пока идет только о двух веществах, которые к тому же испытывали на мышах - кто знает, может, человеческая микрофлора уже давно приспособилась ко всем разновидностям эмульгаторов, используемых в пищевой промышленности.

Другие интересные новости:

▪ Испытание космического лифта

▪ Первый в мире анализ крови на меланому

▪ Космический аметист в умирающей звезде

▪ Эффективный аккумулятор с литиевым анодом

▪ Дешевый дрон, которому не нужно топливо

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Служить за козла на конюшне. Крылатое выражение

▪ статья Почему некоторые люди боятся высоты? Подробный ответ

▪ статья Чайот. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Охранное устройство для садово-огородного участка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемы. AC/DC-преобразователей RHOM. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026