Способ оценки амплитудно-фазовой погрешности фазометров

Способ оценки амплитудно-фазовой погрешности фазометров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерению . Цель изобретения - повьшение точности оценки амлитудно-фазовой погрешности фазометров. Устройство , реализующее способ, содержит генератор 1, переключатели 2 и 6, фазосдвигаю цие RC-цепи 3 и 4, фазометр 5 и высокоомный вольтметр 7. Способ предусматривает выравнивание амплитуды сигналов и уменьшение их в 12 раз и фиксацию дополнительных третьего и четвертого показаний фазометра 5. Причем при фиксации четвертого показания фазовый сдвиг сигнала изменяют на 180°. Показания фазометра 5 суммируют с учетом знака, а удвоенное значение амплитудно-фазовой погрешности получают как разность между ранее полученной суммой фиксированных показаний фазометра 5 и суммой от дополнительной фиксации пока (С заний фазометра 5. 1 ил. (Л ьо 05 СО О СП

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 25/00 в » х хххх

"х

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3887063/24-21 (22) 18.04.85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (72) В.А.Полюшкин и M.È.Õóðãèí (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1157478, кл. С 01 R 25/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 702314, кл. G 01 К 25/00, 1977. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЙ ПОГРЕШНОСТИ ФАЗОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к электроиэмерению. Цель изобретения — повышение точности оценки амлитудно-фазовой погрешности фазометров. Устройство, реализующее способ, содержит re„„SU„„1269050 А1 нератор 1, переключатели 2 и 6, фазосдвигающие RC-цепи 3 и 4, фазометр 5 и высокоомный вольтметр 7. Способ предусматривает выравнивание амплитуды сигналов и уменьшение их в Г2 раз и фиксацию дополнительных третьего и четвертого показаний фаэометра 5, Причем при фиксации четвертого показания фазовый сдвиг сигнала изменяют на 180 . Показания фазометра 5 суммируют с учетом знака, а удвоенное значение амплитудно-фазовой погрешности получают как разность между ранее полученной суммой фиксированных показаний фазометра 5 и сум- мой от дополнительной фиксации показаний фазометра 5. 1 ил. !269050

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в фаэометрии при оценке амплитудно-фаэовой погрешности фазометров.

Цель изобретения — повышение точности оценки фазо-амплитудной погрешности фазометров за счет исключения частотно-фаэовой и собственной погрешностей фазометра иэ результата вычислений амплитудно-фазовой погрешности, На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит генератор 1, через первую половину переключателя

2 подсоединенный к входам фазосдвигающих КС-цепей 3 и 4, выходы которых подключены к входам фазометра 5 через вторую половину переключателя 2.

К входам фазометра 5 и выходу генератора 1 через переключатель 6 подключается высокоомный вольтметр (или осциллограф) 7.

Фазосдвигающая цепь 3 состоит из последовательно соединенных конденсатора 8, переменного резистора 9 и постоянного резистора 10. Фазосдвигающая цепь 4 состоит из последовательно соединенных переменных резисторов

11 и 12 и конденсатора 13. Резисторы должны быть безреактивными, а конденсаторы высокодобротными.

Причем, когда переключатель 2 в положении а, фазосдвигающая КС-цепь

3 работает в режиме дифференцирова- . ния (сдвигает сигнал в сторону опережения), а фазосдвигающая КС-цепь4 — в режиме интегрирования (сдвигает сигнал в сторону запаздывания), при этом первый вход фазометра 5 подключен к выходу фазосдвигающей

RC-цепи 3, а второй — к выходу фазосдвигающей КС-цепи 4. При переводе переключателя 2 в положение RCцепь 3 переводится в режим интегрирования, а RC-цепь 4 — в режим дифференцирования, вследствие чего изменяются фазовые сдвиги сигналов на выходах RC-цепей 3 и 4 в противоположные стороны на 90О и переключаются входы фазометра: первый вход подключается к выходу КС-цепи 4, а второй — RC-цепи 3, Вольтметр 7 подключается к выходу генератора 1, когда переключатель 6 находится в положении o., и к входам фазометра

5, когда переключатель 6 находится .в положениях о и 6 соответственно.

Последовательность операций при определении амплитудно †фазов погрешности фаэометра следующая.

Производится установка нуля и калибровка проверяемого фазометра.

Изменением сопротивлений спаренных резисторов 9 и 12 фазосдвигающих

RC-цепей 3 и 4 на входах проверяемого фазометра 5 устанавливают тре-!

О буемый перепад амплитуд, контролируемый вольтметром 7, подключенным к входам фаэометра через переключатель 6. Затем фиксируют показание проверяемого фазометра Р,, определяl5 емое выражением

92 1 191 1è2 рлеп 4 риуп 4 1 где Ч,, — фазовый сдвиг, вносимый

20 идеальной КС вЂ” цепью 3, работающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении а );

Ч, — фазовый сдвиг, вносимый идеальной RC-цепью 4, работающей в режиме интегрирования (переключатель 2 в положении G,), для идеальных RC — öåïåé 3 и 4 справд30 ливы соотношенния R, + R9 = RÄ +

+ R К,

,и М „- дополнительные фаэовые сдвиги вследствие отклонения реальных величин

35 сопротивлений и емкости элементов RC-цепей 3 и 4 соответственно от идеальных значений;

4 Ч, „ — амплитудно-фазовая погре р40 ность фазометра;

4 Д „ — частотно-фазовая погрешность фазометра;

4 Р— собственная погрешность фазометра на проверяемой ф5 точке.

25 2 И1 +qg а(0sm+4Фижп+4Ф, (2 )

55 где 9 — фазовый сдвиг, вносим,я идеальной RC-цепью 4, работающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении о );

* Далее после переключения переключателя 2 иэ положения с в положение

50 о вновь фиксируют показание фазометра Ф, определяемое следующим выражением:

3 р „ вЂ” фазовый сдвиг, вносимый идеальной RC-цепью 3, работающей в режиме интегрирования (переключатель

2 в положении д ); »Р, д М, — дополнительные фаз овые сдвиги вследствие отклонения реальных величин элементов RC-цепей 4 и 3

2 в положении Е ) при амплитуде сигнала на выходе

RC-цепи 3 в 42 раз меньше амплитуды сигнала на ее входе (для идеальных цепей 3 и 4 справедливы соотношения Кю + R> - p т

+ R = R, C8- Сз=С;

4ЖС = 1); соответственно от идеаль- »0 ных значений;

A a+»I — амплитудно-фазовая погрешность фазометра;

»» Р— собственная погрешность фазометра на проверяемой »5 точке.

Так как вследствие инвариантности фазового сдвига RC-цепи » "»» » »»» + " !»» и»= 90

20 (3) Ру Риг+ Ру Р,г= 90, то после суммирования выражений (1) и (2) получают с учетом уравнений 25 (3)

V- V»»+Vг-2а Ражип+ 2д»Ри п+ 2ьЧ » ЯО . (. 1 ) !

Затем изменением сопротивлений спаренных. резисторов 9 и 12 RC-цепей

3 и 4 на втором входе проверяемого фазометра 5 устанавливают амплитуду сигналов в 2 раз меньше амплитуды сигнала на выходе генератора 1, а резистором 11 амплитуду сигнала на

35 первом входе фазометра устанавливают равной амплитуде сигнала на втором входе фазометра. Амплитуды сигналов контролируют вольтметром 7, который подключается к входам фазометра и выхо40 ду генератора 1через переключатель 6. ! далее фиксируют показание поверяемого фазометра Ч, определяемое выражением ! ь " г Ри» д Рзг »»Ри» Р»» р> Р (5)

I где Ч вЂ” фазовый сдвиг, вносимый идеальной RC-цепью 4, работающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении д ) при

50 амплитуде сигнала на выходе RC-цепи 4 в 12 раз меньше ампитуды сигнала на ее входе;

«Ри» вЂ” фазовый сдвиг, вносимый идеальной RC-цепью 3, работающей в режиме интегрирования (переключатель! 1

Р!»2

ДЧ)иФ0 и 1Р— дополнительные фазовые . сдвиги вследствие отклонения реальных величин элементов RC-цепей 4 и 3 соответственно от идеальных значений при амплитудах сигналов на выходах

RC-цепей в 42 раз меньше амплитуды сигнала на их входах; частотно-фазовая погрешность фазометра; собственная погрешность фазометра на проверяемой точке.!

4 +„»Риг A e„ e„» z qÐèå„» "Ф 1 (6) фазовый сдвиг, вносимый идеальной RC-цепью 3, ра- . ботающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении с».) при амплитуде сигнала на выходе КС-цепи 3 в Г2 раз меньше амплитуды сигнала на ее входе; фазовый сдвиг„ вносимый идеальной RC-цепью 4, работающей в режиме интегрирования (переключатель 2 в положении а. ) при амплитуде сигнала на выходе RCцепи 4 в 2 раз меньше амплитуды сигнала на ее входе; частотно-фазовая погрешность Аазометра; собственная погрешность фаэометра на проверяемой точке; дополнительные фаэовые сдвиги вследствие,отклонения реальных величин элементов RC-цепей 3 и

4 от идеальных значений где Р »

Риг

A+ ИПж

I Рз»» Р»»г

Переключают переключатель 2 в положение а и вновь фиксируют показание фазометра Ч, определяемое выражением

1269050 при амплитудах сигналои на их выходе в 12 раэ меньше амплитуды сигнала рис "ч я 1 и = 90 (7) — "а - .,= 90, Ч, Ч 4 2rg 2 4„ „+ 180; (8) Составитель В.Шубин

Редактор О.Головач Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Заказ 6030/47 Тираж 728 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пр6изводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 на их входе.

Учитывая, что вследствие инвариантности фазового сдвига RC-цепи после суммирования уравнений (5) и (6) с учетом выражения (7) получают

Удвоенную амплитудно-фаз овую погрешность поверяемого фазометра определяют путем вычитания результата второго (8) из результата первого суммирования (4):

Ч - Ч" -Ч- " -2 Фд р„+ 2 Ф„,рр + 2 Р + 150 —

2л а 2сч 130 — 2 р,,р„, Таким образом, полученный результат не зависит ни от частотно-фазовой, ни от собственной погрешности фазометра на проверяемой точке, благодаря чему обеспечивается повышение точности оценки амплитудно-фазовой погрешности фазометра, На результат оценки не влияет последовательность получения результатов суммирования, т.е. можно сначала произвести операции при равных

iran n ампли т уда х сигналов, а затем 1 при заданном отношении Ч

Введение я известный способ новых операций обеспечивает решение поставленной задачи — повышение точности амплитуц«o-Ààçoâoé погрешности фаэометра.

10 Формула изобретения

Способ оценки амплитудно-фазовой погрешности фазометров, заключающийся в том, что формируют сигналы с за15 данным фазовым сдвигом, примерно равным 90, и отношением амплитуд, фиксируют первое показание фазометра, изменяют фазовый сдвиг сигнала на 180 и фиксируют второе показание

20 фаэометра, суммируют первое и BTQ рор показания фазометра с учетом знака, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, выравнивают амплитуды сигналов и умень25 шают их в 1 2 раз, фиксируют третье показание фазометра, изменяют фазовый сдвиг сигнала на 180 и фиксируют четвертое показание фазометра, суммируют третье и четвертое показания фазометра с учетом знака, а удвоенное значение амплитудно-фазовой погрешности получают как разность между первым и вторым суммированием.