Устройство для измерения сдвига фаз

Устройство для измерения сдвига фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и служит для повышения точности измерения сдвига фаз. Устройство содержит усилители-ограничители 1 и 5, фазовращатели 2 и 3 управляемый и компенсирующий, фазовый детектор 4, пороговый блок 6, генератор 7 импульсов, реверсивный счетчик 8 и блок 9 суммирования. Введение логарифмического усилителя 10, амплитудного детектора 11 и образование новых функциональных связей позволяет выходному сигналу устройства быть независимым от амплитуды входного измеряемого сигнала и прямо пропорциональным его углу сдвига фаз. 1 ил. UujH. (Л гч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (11) ии 4 G Ol R 25 00

ВСГ1 1) Г;.;.Peg 13, ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Rr. л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1285396 (21) 4105796/24-21 (22) 07.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. И 4 (71) Ленинградский механический институт (72) Г.М.Беляков, P.Н.Гробовой, О.С.Ипатов, О.А.Кононов, В.В.Осипов и Н.Н.Панин (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1285396, кл. G Ol R 25/00, 10.02.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА

ФАЗ (57) Изобретение относится к измерительной технике и служит для повышения точности измерения сдвига фаз.

Устройство содержит усилители-ограничители 1 и 5, фазовращатели 2 и 3 управляемый и компенсирующий, фазовый детектор 4, пороговый блок 6, генератор 7 импульсов, реверсивный счетчик 8 и блок 9 суммирования ° Введение логарифмического усилителя IO, амплитудного детектора II и образование новых функциональных связей позволяет выходному сигналу устройства быть независимым от амплитуды входно- «р го измеряемого сигнала и прямо пропорциональным его углу сдвига фаз.

1 ил.

С:

1 13705

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к фаэоизмерительным устройствам, и предназначено для использования в устройствах автоматики для измерения угла сдвига фаз, Цель изобретения — повышение точности измерения сдвига фаз благодаря введению в устройство последовательно включенных логарифмического усилителя и детектора, выходной сигнал которого подается на блок суммирования, за счет чего стабилизируется величина выходного сигнала и повышает 15 ся точность измерения °

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для измерения сдвига фаз содержит последовательно соеди- 20 ненные усилитель-ограничитель l управляемый фазовращатель 2, компенсирующий фазовращатель 3, фазовый детектор 4, второй вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя 5, а выход фазового детектора 4 соединен с первым входом порогового блока 6, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 импульсов.

Выходы порогового блока 6 соединены 30 с соответствующими входами реверсивного счетчика 8, информационные входы которого соединены с управляющими входами управляемого фазовращателя 2 и первыми управляющими входами блока

9 суммирования, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора 4. Устройство содержит также последовательно соединенные логарифмический усилитель !О и амплитудный де- 40 тектор 11, причем вход усилителя-ограничителя 5 соединен с входом логарифмического усилителя 10 а выход амплитудного детектора 11 соединен с третьим входом блока 9 суммирования, 45 выход которого является выходом всего устройства. Блок 9 суммирования содержит источник 12 опорного напряжения, соответствующие выходы которого через резистивные делители 13 соединены с входами аналогового мультиплексора 14, выход которого через операционный усилитель 15 соединен с выходом блока 9 суммирования, являющимся выходом устройства.

Устройство для измерения сдвига фаэ работает следующим образом.

Опорный и измеряемый сигналы поступают на соответствующие входы уст95 ройства, с помощью усилителей-ограничителей 1 и 5 усиливаются и ограничиваются по амплитуде и поступают на соответствующие входы фазового детектора 4. При этом опорный сигнал после усилителя-ограничителя 1 проходит управляемый фаэовращатель 2, где получает определенный сдвиг, и компенсирующий фазовращатель 3, где осуществляется сдвиг фазы опорного

О сигнала на 90 плюс угол, компенсирующий разность статических набегов фаз измерительного и опорного каналов устройства при минимальной амплитуде измеряемого сигнала. Фазовый детектор 4 сравнивает фазы опорного и измеряемого сигналов. Выходной сигнал фазового детектора 4 поступает на вход порогового блока 6, который в зависимости от амплитуды сигнала с выхода фазового детектора 4 пропускает или не пропускает импульс с выхода генератора 7 импульсов на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 8. Реверсивный счетчик 8 в соответствии с приходящим импульсом с выхода порогового блока 6 изменяет цифровой. код на своем выходе на единицу, а это значит, что управляемый фазовращатель 2 изменяет угол сдвига фазы опорного сигнала таким образом, что фазовый детектор 4 будет работать на линейном участке своей выходной характеристики.

Логарифимческий усилитель 10 усиливает входной измеряемый сигнал, преобразуя входную амплитудную характеристику в логарифмическую. С выхода логарифмического усилителя 10 сигнал поступает на вход амплитудного детектора 11 который преобразует переменный сигнал в постоянный, пропорциональный по величине амлитуде входного сигнала.

Цифровой код, соответствующий углу сдвига фаз управляемого фазовращателя 2, поступает на управляющие входы аналогового мультиплексора 14, который на вход операционного усилителя 15 в соответствии с этим кодом подключает выход соответствующего резистивного делителя 13 напряжения.

Операционный усилитель 15 суммирует напряжение с выхода соответствующего резистивного делителя 13 напряжения с напряжением выходного сигнала фазового детектора 4 и из этой суммы вычитает напряжение с выхода амплигде а,ьТогда, эффициент

Составитель В.Шубин редактор И.Рыбченко ТехредА.Кравчук КоРРектоР О.Кундрик

Заказ 416/46 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

3 1370 тудного детектора II Полученное напряжение усиливается и подается на выход всего устройства.

Выходной сигнал известного устройства записывается как

U 1k(+ à 1gU ), в предлагаемом устройстве сигнал с выхода амплитудного детектора II равен

v„, - Ь lgV,„, коэффициенты пропорциональности; I5 коэффициент усиления операционного усилителя; коэффициент пропорциональности фазового детектора; угол сдвига фаз между вход- 2р ными сигналами устройства. подобрав масштабирующий кооперационного усилителя 15

1 k a

4 получим на выходе устройства

U =1k(+algU )-сь lgv

=1k(+a 1gU )-1ka 1gU 1k . е вх

Таким образом, выходной сигнал устройства не зависит от амплитуды входного измеряемого сигнала и прямо пропорционален его углу сдвига фазы, что повышает точность работы всего устройства для измерения сдвига фаз в целом.

Формула изобретения

Устройство для измерения сдвига фаэ по авт.св. Ф I285396, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения сдвига фаз, в устройство введены последовательно соединенные логарифмический усилитель и амплитудный детектор,причем вход логарифмического усилителя соединен с входом усилителя-ограничителя измерительного канала, а выход амплитудного детектора соединен с третьим входом блока суммирования,