Способ измерения величины угла сдвига фаз

Способ измерения величины угла сдвига фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° . - ъ ° ,r: i .! r* .Ð -.:: с

OllMCAHME 4844Л

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.07.73 (21) 1946523/26-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.75. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 24.12.75 (51) М. Кл. G 01г 25,00

Государственный комитет

Совета Министров СССР яо делам изобретений н открытий (53) Ъ Д1 621.376,55 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Шевеленко, Д. А. Даминов, Ю. А. Логинов, И. П. Орлов и A. В. Прохоркин

Оренбургский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ УГЛА

СДВИГА ФАЗ

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может использоваться при создании измерителей малых сдвигов фазы между двумя электрическиим колебаниями в широком диапазоне частот.

Известен способ измерения величины угла сдвига фаз периодической последовательности прямоугольных импульсов относительно опорной последовательности импульсов, сформированной из опорного гармонического сигнала.

Однако известный способ имеет недостаточную точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения. Для этого из входной импульсной последовательности и опорной формируют последовательность, длительность импульсов которой пропорциональна текущей разности фаз, из этой последовательности выделяют одну из гармоник частоты повторения. Эту гармонику после амплитудного детектирования используют как управляющее напряжение, вызывающее изменение времени задержки импульсов постоянной длительности, следующих с частотой, в Ж раз меньшей частоты измеряемого напряжения. Из последовательности упомянутых импульсов постоянной длительности выделяют Л -ую гармонику, затем измеряют величину угла сдвига фаз данной гармоники относительно опорного гармоничеокого сигнала

При этом выбирают гармонику частоты повторения, ближайшую к одной нз частот перехода огибающей амплитудного спектра через ноль.

На чертеже показана блок-схема одного из возможных вариантов реализации предлагаемого способа.

Блок-схема содержит формирователи 1, 2 в каналах входного и опорного напряжений; схему 3 совпадений, длительность импульсов

10 на выходе которой пропорциональна текущей разности фаз между входным и опорным напряжениями; избирательную систему 4, настроенную на гармонику частоты повторения импульсов, ближайшую к значению частоты

l5 = (К- — 1,2,З,..., =о — исходная разность фаз); амплитудный детектор 5 (точный выпрямитель); делитель б

20 частоты следования импульсов в Л раз; временной модулятор 7, осуществляющий преобразование изменений управляющего напряжения, поступающего с выхода амплитудного детектора, в изменения длительности генерируе25 мых импульсов; генератор 8 импульсов постоянной длительности, работающий в ждущем режиме; избирательную систему 9, настроенную на гармонику частоты повторения импульсов постоянной длительности с номе30 ром Л, фаза выходного напряжения которой

484471

Составитель Л. Слащина

Техред Т. Миронова Корректор Т. Добровольская

Редактор T. Юрчикова

Заказ 3165/10 Изд. № 1799 Тираж 902 Г1одписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 является конечным результатом преобразования, и стандартный фазометр 10 для измерения усиленных изменений сдвига фаз.

Работает устройство, реализующее предлагаемый способ, следующим образом.

При поступлении с выхода схемы совпадений Л импульсов прямоугольной формы на вход избирательной системы 4 на ее выходе появляется напряжение и-ой гармоники, ближайшей к одной из частот перехода огибающей амплитудного спектра через ноль. Изменения выходного напряжения избирательной системы, пропорциональные изменениям разности фаз на,входе, после амплитудного детектирования (точного выпрямления) детектором 5 вызывают пропорциональные изменения длительности импульсов на выходе временного модулятора 7, работающего в ждущем режиме и запускаемого импульсами поделенной в N раз частоты измеряемого напряжения.

Задними фронтами выходных импульсов временного модулятора запускается генератор импульсов постоянной длительности 8, выходные импульсы которого поступают на вход избирательной системы 9, выделяющей N-y гармонику поделенной в N раз частоты измеряемого напряжения, т. е. напряжение измеряемой частоты. Изменение фазы этого напряжения относительно опорного значительно превышает изменение фазы входного напряжения относительно опорного, благодаря чему повышается разрешающая способность измерителей фазы, а следовательно, и точность измерений фазы предлагаемым способом.

5 Предмет изобретения

1. Способ измерения величины угла сдвига фаз периодической последовательности прямоугольных импульсов относительно опорной последовательности импульсов, сформированной

10 из опорного гармонического сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, из входной импульсной последовательности и опорной формируют последовательность, длительность импульсов ко15 торой пропорциональна текущей разности фаз, из этой последовательности выделяют одну из гармоник частоты повторения, которую после амплитудного детектирования используют как управляющее напряжение, вызывающее изме20 пение времени задержки импульсов постоянной длительности, следующих с частотой, в

N раз меньшей частоты измеряемого напряжения, из последовательности упомянутых импульсов постоянной длительности выделяют

25 N-ую гармонику, затем измеряют величину угла сдвига фаз данной гармоники относительно опорного гармонического сигнала.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что выбирают гармонику частоты повторения, 30 ближайшую к одной из частот перехода огибающей амплитудного спектра через ноль.