Калибратор дискретных фазовых приращений

Калибратор дискретных фазовых приращений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для поверки измерителей разности фаз, компараторов фазы, нуль-индикаторов и для определения их фазовой чувствительности . Повышение точности и расширение функциональных возможностей калибратора достигается путем регулировки малых приращений разности фаз с помощью введенных волноводных регулируемых линий задержки с последующирм делением частоты , а также за счет измерения приращения разности фаз путем использования преобразования частоты с переносом значений фазового сдвига на частоту 1000 Гц и с последующим измерением сдвига фаз измерителем разности фаз с малым уровнем погрешности измерения и высокой разрешающей способностью. На выходе калибратора используется двухканальный дискретный фазовращатель на делителях частоты. 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 R 25/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4622707/21 (22) 20.12.88 (46) 23.03.91. Бюл. N. 11 (72) Ю,И.Казимов, В,Е.Новодережкин, Д,А, Сиротен ко и С. И,Хахамова (53) 621,317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 427643, кл. G 01 R 25/04, 1970.

Глинченко А,С, и др, Цифровые методы измерения сдвига фаз, Новосибирск: Наука, 1979, с. 248, рис, 7.15. (54) КАЛИБРАТОР ДИСКРЕТНЫХ ФАЗОВЫХ ПРИРАЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для поверки измерителей разности фаз, компараторов фазы, нуль-индикаторов и

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для поверки измерителей разности фаэ, компараторов фазы, нуль-индикаторов и определения их фазовой чувствительности.

Целью изобретения является повышение точности задания фазовых приращений и расширение области применения.

На чертеже изображена структурная схема калибратора дискретных фазовых приращений, Калибратор дискретных фазовых приращений содержит генератор 1 опорной частоты, двуканальный дискретный фаэовращатель 2 на делителях частоты и два формирователя 3 и 4 синусоидальных сигналов, входы каждого из которых соединены соответственно с выходами двухканального дискретного фазовращателя 2 на делителях

„„ 4 „„1636790 А1 для определения их фаэовой чувствительности. Повышение точности и расширение функциональных возможностей калибратора достигается путем регулировки малых приращений разности фаз с помощью введенных волноводных регулируемых линий задержки с последующирм делением частоты, а также за счет измерения приращения разности фаз путем использования преобразования частоты с переносом значений фазового сдвига на частоту 1000 Гц и с последующим измерением сдвига фаз измерителем разности фаз с малым уровнем погрешности измерения и высокой разрешающей способностью. На выходе калибратора используется двухканальный дискретный фазовращатель на делителях частоты. 1 ил. частоты, высокочастотный 5 и низкочастотный 6 синтезаторы частоты, две волноводные линии 7 и 8 задержки, два усилителя-ограничителя 9 и 10, два делителя

11 и 12 частоты, формирователь 13 импульсов, два коммутатора 14 и 15, два фильтра

16 и 17 нижних частот, низкочастотный измеритель 18 разности фаз, при этом генератор 1 опорной частоты соединен с входами синтезаторов 5 и 6 частоты, вход каждой волноводной линии 7 и 8 задержки соединен с выходом высокочастотного синтезатора 5 частоты, выход волноводной линии 7 задержки (8) через соединенные последовательноусилитель-ограничитель 9 (10) иделитель 11 (12) частоты соединен с одним из сигнальных входов двухканального дискретного фазовращателя 2 на делителях частоты, выход низкочастотного синтезатора 6 частоты соединен с входом формирователя

1636790

13 импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входом каждого коммутатора 14 и

15, выходы которых соединены через соответствующие фильтры 16 и 17 нижних частот с входами низкочастотного измерителя 18 разности фаэ, а выход каждого из упомянутых формирователей 3 и 4 синусоидальных сигналов соединен с третьим входом соответствующих коммутаторов 14 и 15.

Калибратор дискретных фазовых приращений работает следующим образом.

Калибратор дискретных фазовых приращений предназначен для воспроизведения дискретн ых значений приращений углов фазовых сдвигов от О до - 360 с дискретностью hp, причем

h,p=—

A где n — коэффициент деления делителя дискретного фазовращателя 2, равный 36, hp = —; — 10

360 о и и плавного воспроизведения малых значений приращений < (+ 0,4О) фазовых сдвигов вблизи точек дискрета: + 10,+ 20 + 30„„, + К.10,..., +. 360 в диапазоне частот 1 MГц

+ 2 МГц, Генератор 1 опорной частоты (фиг,1) является источником высокостабильного по частоте синусоидального сигнала, который поступает на входы синхронизации синтезаторов 5 и 6.

Высокочастотный синтезатор 5 выраба-. тывает синусоидальный сигнал, значение частоты которого устанавливается с дискретностью 1 кГц. Минимальная требуемая рабочая частота 576 МГц, Максимальная требуемая рабочая частота 1152 МГц. Сигнал с синтезатора 5 поступает на входы двух волноводных линий 7 и 8 задержки переменной длины, Длина каждой волноводной линии 7 и 8 задержки может плавно изменяться на 150 мм с дискретностью отсчетного устройства 0 01 мм, С выходов волноводных линий 7 и 8 задержки сигналы поступают на усилители-ограничители 9 и

10, где преобразуются в импульсы заданной тактовой частоты, а затем поступают на делители 11 и 12 частоты и далее на входы двухканального дискретного фаэовращателя 2 на делителях частоты. Двухканальный дискретный фазовращатель 2 позволяет задавать приращения углов фазовых сдвигов между синусоидальными сигналами на

360 с минимальной дискретностью +10 за счет исключения определенного числа импульсов, поступающих с делителей 11 и

12 частоты, Управление процессом исключения импульсов осуществляется управляющим сигналом от генератора одиночных

55 импульсов, входящего в состав двухканального дискретного фазовращателя 2. г(а вы. ходе дискретного фазовращателя 2 сигналы представляют собой меандры, и в формирователях 3 и 4 синусоидальных сигналов преобразуются в синусоидальные напряжения

01 и Uz с заданным углом фазового сдвига (УФС) между ними. Погрешность задания приращений УФС на частоте 1 ГГц у волноводных линий 7 и 8 задержки составляет 0,2 . Суммарный коэффициент деления делителей 11 и 12 частоты и дискретного фазовращателя 2 равен 576. Погрешность задания требуемого УФС волноводных линий 7 и 8 задержки составляет

+Q 2о

Л,"1 — 57 — (+ 0,35 10з) на частоте

2 МГц и h,(z = (0,18 10 ) на частоте

1 МГц.

Предел регулировки фазы на выходе калибратора вблизи точек дискретизации определяется длиной волны гармонического колебания, величиной максимального удлинения линии 7 и 8 задержки, равной 150 мм, и суммарным коэффициентом деления делителей частоты:

Ь (—,—-„., 150 мм 360 С . где С вЂ” скорость света;

F — частота 1152 МГц;

А — длина волны гармойического колебв ния, мм, Минимальная дискретность задани . значений приращения УФС вблизи точек дискретизации также определяется длиной волны гармонического колебания и разрешающей способностью измерителя длины линии 7 и 8 задержки; (150 100 2

Такйм образом, минимальная дискрет1 ность на частоте 2 МГц составляет Лф

=(0,12 10 ) и на частоте 1 МГц соответственно (0,6.10 5)о.

Данные пределы .регулирования приращений УФС и разрешающая способность задания приращений УФС позволяют с высокой степенью точности определить чувствительность фаэоизмерительной аппаратуры. Синусоидальные сигналы с частотой f поступают с выхода формирователей 3 и 4 синусоидальных сигналов на вход коммутаторов 14 и 15, на другие входы которых поступают парафазные импульсные сигналы, формируемые в формирователе 13 импульсов 13 с частотой следования импульсов, на 1000 Гц превышающей частоту синусоидальных сигналов. С выхода ком1636790

40

45 мутаторов 14 и 15 импульсные сигнале с частотой следования f + 1000 Гц, промодулированные по амплитуде частотой 1000 Гц, поступают на фильтры 16 и 17 нижних частот, в которых выделяется огибающая 1000

Гц, Приращения УФС между синусоидальными сигналами на частоте 1000 Гц равны приращениям УФС сигналов на выходе формирователей 3 и 4 синусоидальных сигналов и измеряется низкочастотным измерителем

18 разности фаз, обладающим высокой разрещающей способностью и низким уровнем погрешности измерения приращений, например погрешность (10 ), разрешающая способность (10 ) .

Калибратор дискретных фазовых приращений позволяет расширить функциональные возможности известного устройства за счет обеспечения возможности определения чувствительности измерителей разности фаз, компараторов фазы и нуль-индикаторов путем получения вблизи точек дискретизации дискретных приращений УФС малых (0,4 ) отклонений значений приращений УФС, имеющих, в свою очередь, дискретность до (0,6 10 ), которая достигается использованием волноводных линий 7 и 8 задержки и соковокупности с делителями частоты фаэовращателя 2 и делителей частоты 11 и 12.

Предлагаемый калибратор дискретных фазовых приращений по сравнению с известным также позволяет повысить точность воспроизведения дискретных приращений

УФС за счет переноса значений приращений УФС на частоту 1000 Гц, измерение значений приращений УФС на данной частоте с малой погрешностью (10 ) и высокой разрешающей способностью (10 ) и подстройку значений УФС на высокой частоте с помощью волноводных линий 7 и 8 задержки.

Калибратор дискретных фазовых приращений позволяет задавать автоматически приращения фазовых сдвигов в диапазоне значений от Одо + 360 с дискретным приращением ч 10 и плавную регулировку значений приращений УФС вблизи точек дискретизации (+0,4 ) фазовых приращений с дискретностью от (0,12-10 ) до (0,6 х х 10 ) в диапазоне частот 1 МГц + 2 МГц.

Формула изобретения

Калибратор дискретных фазовых приращений, содержащий генератор опорной частоты, двухканальный дискретный фазовращатель на делителях частоты и два формирователя синусоидальных сигналов, входьг которых соединены с соответствующими выходами двухканального дискретного фазовращателя на делителях частоты, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности задания фазовых приращений и расширения области применения, он снабжен высокочастотным и низкочастотным синтезаторами частоты, двумя волноводными линиями задержки, двумя усилителями-ограничителями, двумя делителями частоты, формирователем импульсов, двумя коммутаторами, двумя фильтрами нижних частот, низкочастотным измерителем разности фаз, при этом генератор опорной частоты соединен с входами высокочастотного и низкочастотного синтезаторов частоты, входы волноводных линий задержки соединены с выходом высокочастотного синтезатора частоты, выход каждой волноводной линии задержки через последовательно соединенные усилительограничитель и делитель частоты соединен с одним из входов двухканального дискретного фазовращателя на делителях частоты, выход низкочастотного синтезатора частоты соединен с входом формирователя импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами каждого коммутатора, выходы которых соединены через соответствующий фильтр нижних частот с соответствующим входом низкочастотного измерителя разности фаз, а выходы формирователей синусоидальных сигналов соединены с соответствующими третьими входами коммутаторов.

Составитель Ю, Макаревич

Редактор Л. Гратилло Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор Л. Пилипенко

Заказ 814 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101