146015. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolás két vagy több színuszhullámú elektromos rezgés fázisszögkülönbségének mérésére és leolvasására

Megjelent: 1960. január 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.015. SZÁM 21. e. 29—36. OSZTÁLY — EE—540. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÄLMÄNY Kapcsolás két vagy több szinuszhullámú elektromos rezgés fázisszög-különbségének mérésére és leolvasására EMV Elektromechanikai Vállalat, Budapest Feltaláló: Halmágyi Tibor elektromérnök, Budapest A bejelentés napja: 1958. április 18. Két szinuszhullámú elektromos rezgés fázisszögkülönbségének mérésére különböző megoldások ismeretesek, amelyek azonban csak egy adott pontossági határig — 3% — teszik lehetővé a mérést és az érték megállapítása csak számítás útján eszközölhető. Ismeretes az az oszcilloszkópos megoldás is, ahol egy körön megjelenő fázisjelző pontok egymástól való távolsága, illetve ezeket a pontokat a kör középpontjával összekötő sugarak szöge adja- meg a fáziskülönbség szögértékét. Ez a megoldás is csak 3%-os pontosságú leolvasást tesz lehetővé. A találmány célja a fázisszög-mérés pontosságának növelése és a közvetlen, számítás nélküli leolvasás lehetővé tétele. A találmány szerint ezt oly módon érjük el, hogy a két vagy több vizsgálandó rezgéssel katódsugárcső ernyőjén köröket állítunk elő elektronkapcsoló segítségével. Az elektronkapcsoló szerepe abból áll, hogy időben egymás után felváltva engedi az egyes csatornák jeleit a katódsugáreső ernyőjére. Amennyiben a váltási periódus elég gyors, a szem a váltásokat követni nem tudja és egyidejűleg látja a köröket. A körök sugara természetesen a hozzá tartozó csatorna jelamplitudójától függ és azzal arányos. A találmány szerint az egyik rezgés nullaátmenetei pillanatában mindkét rezgés hullámvonalán, ill. a neki megfelelő körön — felvillanás, radiális kitérés létesítésével vagy más formában — jelet létesítünk, amely jelekhez tartozó radius vektorok szöge a keresett fáziskülönbségi szöggel egyenlő. Az 1. ábra a katódsugárcső ernyőjén látható képet mutatja. —1— a cső ernyője, —2— az egyik, —3— a másik vizsgálandó rezgéssel ismert módon előállított kördiagram, —4—, ül. —5— pedig az ezen előállított fentebb említett jelek. A találmány szerinti fázisszögmérő készülék kapcsolását a 2. ábra mutatja. —1— csatornaválasztó kapcsolót jelez, amely arra szolgál, hogy vele az 1 bemeneti kapocsba vezetett rezgést (és megfelelően a 2-be vezetettet is) vagy a Ki, vagy a K2 keverőhöz, vagy mind a kettőhöz továbbíthassuk. Az 1 bemenetbe érkező f frekvenciájú és <p\ fázisszögű és a 2 bemenetbe érkező, szintén ezen f frekvenciájú, de V2 fázisszögű hullámokat az —1— csatornaválasztó kapcsolón keresztül a Ki, ill. K2 keverőbe vezetjük

és itt az fo oszcillátor frekvenciájával keverjük. Ezáltal a bejövő nagyfrekvenciás jeleket 7—10 kHz hangfrekvenciás tartományba tesszük át. A két jel fázishelyzetét a következőkből kapjuk: (<p2

+ «) — (fi + «) = = V2 — W1, ahol f| és ^ a mérendő szinuszhullámok fázisszögét, a pedig a keverőben az oszcillátorfrekvencia fázishelyzetét jelenti. Az így előállított, hangfrekvenciás tartományba eső és \p2 — •tpi fázisdifferenciával rendelkező jeleket E erősítőn át a —2— elektronkapcsoló egy-egy elektroncsövének rácsára visszük, amelyek közös anódellenállásra dolgoznak. Ezeket a csöveket azért nevezzük elektronkapcsolónak, mert a csövek felváltva vannak kinyitott és lezárt állapotban a katódra adott négyszög alakú jelek folytán. A közös munkaellenállásról levett jelet erősítőn, ill. 90°-os fázistolón és erősítőn keresztül vezetjük a katódsugárcső lemezpárjaihoz. A két kör, amely azonos amplitúdó esetén azonos sugárral rendelkezik, egymásra is rajzolódhat, a szinuszhullámok fázishelyzetének megfelelően egymáson elfordulhat, illetve az egymáson való elfordulás jellemzi a fázishelyzetet. Hogy a körökön ezt az elfordulást észlelni lehessen, a köröknek egy pontját egy jelző impulzussorozattal jelöljük ki. Ezt a jelző impulzussorozatot az egyik csatorna szinuszhullámából — önmagában ismert módon, túlvezérelt erősítőt, differenciáló kört, és egyenirányítót tartalmazó impulzusgenerátorral — levezetett ún. null impulzusok képezik. Ezzel a impulzussorozattal a kördiagramon a jel létesítése