Способ измерения угла сдвига фаз между двумя гармоническими сигналами

Способ измерения угла сдвига фаз между двумя гармоническими сигналами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗЖРЕНИЯ УГЛА СЛВИГА ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ ГАРМОНИЧЕСКИМИ СИГНАЛАМИ, заключающийся в вьщелении моментов перехода сигналами выбранного фиксировайного уровня напряжения , вьщелении моментов-перехода гармоническими сигналами максимальногозначения , преобразовании по моментам Дг перехода через данное значение сигналов угла сдвига фаз в интервал времени, заполнении интервала времени счетными импульсами и вычислении значения угла сдвига фаз, о т л и - чающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, перед вьщелением момента перехода каждым из двух сигналов его максимального значениявьщеляют первый и последний за период огибающей моменты перехода каждым сигналом фиксированного уровня напряжения U(j|-p , выбранного в пределах (l-ml. : 2U , где mкоэффициент модуляции J - амплитуда сигнала, затем формируют интервал (Л времени, между указанными первым и последним за период огибающей моменс тами перехода каждым гармоническим сигналом фиксированного уровня напряжения U(jcp. ч ч1 ч

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (()4 С 01 R 25/00 (21) 3582518/24-21 (22) 18.04.83 (46) 07.09.85. Бюл. ¹ 33 (72) С.Т.Виграненко (71) Ленинградский электротехнический институт связи им.проф. М.А.Бонч-Бруевича (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 651268, кл. G 01 R 25/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 651269, кл. G 01 R 25/00, 1979. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ ГАРМОНИЧЕСКИМИ

СИГНАЛАМИ, заключающийся в выделении моментов перехода сигналами выбранного фиксирова*ного уровня напряжения, выделении моментов-перехода гармоническими сигналами максимального значения, преобразовании по моментам перехода через данное значение сигналов угла сдвига фаз в интервал времени, заполнении интервала времени счетными импульсами и вычислении значения угла сдвига фаэ, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, перед выделением момента перехода каждым из двух сигналов его максимального значения выделяют первый и последний эа период огибающей моменты перехода каждым сигналом фиксированного уровня напряженпя Up/), выбранного в пределах (1- ) "ю("огр (20в ° где m коэффициент модуляции, U — амплитуда сигнала, затем формируют интервал времени между указанными первым и последним эа период огибающей моментами перехода каждым гармоническим сигналом фиксированного уровня напряжения (огр

1 11777

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для измерения угла сдвига фаз между двумя гармоническими сигналами в диапазоне низких частот.

Цель изобретения — повышение. точности измерения угла сдвига фаз за счет выделения момента перехода каждым из двух сигналов через максимум амплитуды и вьделения моментов пере- 10ходов амплитудно-модулированных (АИ) сигналов фиксированных уровней напряжения, после чего формируются сигна-. лы, между которыми производится оценка сдвига фаз. !5

Предлагаемый способ позволяет измерить угол сдвига фаз амплитудно-модулированных сигналов без демодуляции.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие-работу отдельных блоков устройства.

Устройство состоит из линейных усилителей 1 и 2,.ограничителей 3 и

4 уровня сигнала, триггеров 5 и 6

Шмидта, цифровых фильтров 7 и 8,блоков 9 и 10 выделения максимума, генераторов 11 и 12 ударного возбужде- 30 ния, электронного ключа 13, эталонного генератора 14 и регистратора 15.

Первый вход устройства через последовательно соединенные линейный усилитель 1, ограничитель 3 уровня сигнала, триггер 5 Шмидта, цифровой фильтр 7 и блок 9 вьделения максимума подключен к первому входу электронного ключа 13. Второй вход устройства через последовательно соеди- 40 ненные линейныи усилитель 2, ограничитель 4 уровня сигнала, триггер 6

Шмидта, цифровой фильтр 8 и блок 10 выделения максимума подключен к второму входу электронного ключа 13, третий вход ключа 13 подключен к эталонному генератору 14, а выход электронного ключа 13 — к входу регистратора 15. При этом входы гене- . ратора 11 ударного возбуждения подключены к выходам цифрового фильтра

7, а выходы генератора 11 ударного возбуждения — к третьему входу блока 9 вьделения максимума, аналогично подключен генератор 12 к фильтру 8 и блоку 10.

Способ осуществляется следующим образом.

64 2

Амплитудно-модулированные сигналы поступают ца входы линейньы усилителей 1 и 2 каждого канала, в которых происходит увеличение глубины модуляции, затем ограничивается по напряжению фиксаторами уровней, выполненными, например, в виде ограничителей уровня 3 и 4, причем уровень ограничения выбирается из условия (1-rn)U (0 „(20ю (е — коэффициент модуляции; (3 — амплитуда),. В результате ограничения образуется периодическая последовательность полуволн несущей частоты, амплитуда которой меняется по закону огибающей AM-сигнала, следующая с частотой модулирующего сигнала (фиг.2).

С помощью формирователей, например триггеров 5 и 6 БЬпщта, ограниченный сигнал преобразуется в последовательность пакетов прямоугольных импульсов, следующих с модулирующей частотой, которые поступают на входы цифровых фильтров 7 и 8,каждый из которых представляет собой двоичный счетчик с набором схем совпадений (объем счетчика выбирается из соотношения между несущей и модулирующей частотами). Цифровые фильтры 7 и 8 вьделяют первый и последний моменты перехода Ж-сигнала через фиксированный уровень напряжения, т.е. фронт первого и срез последнего импульсов каждого пакета, по которым формируется временной интервал, середина которого соответствует моменту прохождения точки максимума огибающей

AM-сигнала. Блоки 9 и 10 вьделения максимума огибающей АИ-сигнала, стробируемые импульсами генераторов 11 и

12 ударного возбуждения, формируют короткие импульсы, моменты появления которых соответствуют максимуму оги,бающей AM-сигнала в каждом канале.

Эти импульсы образуют временной интервал, проПорциональный углу сдвига фаз между огибающими. !

Электронный ключ 13 к эталонный генератор 14 обеспечивают заполнение выделенного временного янпервала импульсами эталонной частоты. Регистратор 15 представляет собой, цифровое вычислительное устройство. Результат должен отображаться на:цифровом табло.

Угол сдвига вычисляется как произведение числа импульсов Й, пропорционального уг3ту сдвига фаз, на отСоставитель В.Шубин

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Асталош Корректор М. Самборская

Заказ 5550/46 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

3 11 ношение частоты входных сигналов и эталонной частоты кварцевого генеРатора „, умноженное на множитель, кратный 36

Y.= х

77764 ф

Таким образом, предложенный способ обеспечивает .непосредственное изме» рение угла сдвига фаэ между огибакщи ми амплитудно-модулированных колебаний, что повышает точность измерения до десятых долей градуса.