Фазометр

Фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О 0 И С А Н И Е нц 55ы49

И30ЬРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДПЕЛЬСТВУ

Союз Советских

СоциалистическихРеспублик (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 26.07.73 (2! ) 1950047/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 04 77 Бтоллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 28,06,77 (51) М. Кл.

G01 R 25/00

Гасударственный комитет

Gosere Министров СССР ао делан иэааретений и открытий (ьз) ьдк

621.317,777 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Я. Супьян и Н. С. Жилин

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике, в частности может быть использовано для измерения разности фаз между двумя колебаниями при коррелированных. и "некоррелированных помехах. 6

Известны фазометры для измерения разности фаз метКцу двумя когерентными сигналами на выходе преобразователей частозы при присутствии в них некоррелированных шумовых компонент, В этих устройствах входные сигналы после преобра- 1р зования и усиления подают непосредственно на один перемножитель, на друтой перемножитель один нз сигналов подают непосредственно, а другой — со сдвигом фазы на 90, после чего измеряют are tg отношения постоянных составляющих на- 11 пряжений на выходе следующих за перемножителями интеграторов.

Недостаток этих фаэометров состоит в том, что при присутствии в сигналах промежуточной частоты коррелированных между собой шумовых компо- аО неит ьозникает ошибка в оценке среднего значения разности фаз. Эта ошибка тем больше, чем меньше отношение сигнала к коррелированному шуму.

Наиболее близо.: к предлагаемому фазометр, содержащий два каггала. в каждом иэ которых 25 преобразователи частоты подключены к источникам сигналов и к общему гетеродину о системой фазовой автоматической подстройки промежуточной частоты, выходы преобразователей подключены к фазоиндикатору.

Это устройство измеряет разность фаз со значительной погрешиостью, Цель изобретения — повышение точности измерения среднего значения разности фаз при больших шумах в каналах, а также в случае взаимной корреляции шумовых составляющих.

Для достижения этой цели фазометр, содержащий два канала, в каждом из которых преобразователи частоты подключены к источникам сигналов и к общему гетеродину с системой фазовой автоматической подстройки промежуточной частоты, а выходы преобразователей подключены к фазоинднкатору, снабжен шестью фазовыми детекторами, двумя фаэовращателями и сельсином с фазным ротором, причем выходы преобразователей обоих каналов подключены непосредственно к одним входам фазовых детекторов, другие входы которых через фазовращаюглне цени О, 120 и 240 — но о фазового сдвига соединены с o)lopllhlMH генератором системы фазовой автоио, ге грей ь н промсжу гочн 1и и; готы .

553549 выходы фазовых детекторов первого канала подключены к трем обмоткам роторасельсина,который соединен с фазоиндикатором, а выходы фазовых детекторов второго канала подсоединены к трем обмоткам статора сельсина(Ь

Структурная схема предлагаемого фазометра изображена на чертеже.

Фазометр содержит преобразователи частоты

1-3, гетеродин 4, управляющий элемент ФАПЧ 5, 10 фазовый детектор 6,опорный генератор системы

ФАПЧ 7,фазовые детекторы 8 — 13,фазовращающие цепи 120 — ного фазового сдвига 14, 15, сельсин 16 с фазовым ротором, в состав которого входят статор 17 и ротор 18, механически связанный с отсчетным устройством 19.

Устройство работает следующим образом. С помощью преобразователей 1, 2 и гетеродина 4, „астота которого подстраивается с точностью до фазы

20 системой ФАПЧ, состоящей из фазового детектора 6, преобразователя 3, управляющего элемента 5 опорного генератора j7, входные сигналы Ui u Uq преобразуются в сигналы промежуточной частоты

S> (t) H S (t) причем Мтр = Ъ где сапог — частота

Фб опорного генератора системы ФАПЧ. В каждый канал включены фаэовые детекторы 8 — 10 и 11 — 13, на один из входов которых подаются сигналы S, (t) и Я, (t) соответственно с преобразователей частоты 1 и 2. На вторые входьг этих детекторов подается сигнал S, (t) с опорного генератора 7 системы ФАПЧ через фазовращающие цепи 14,15

120 -ного фазового сдвига. Выходы, разовых детекторов 8 — 13 соединены с обмотками ротора 18 и статора 17 сельсина 16.

Сигналы промежуточной частоты S, (t) и S, (t) содержат кроме .независимых (некоррелированных) зависимые шумовые компоненты $> (t) и

4 (т)

Если считать, что сигнал опорного генератора

So (t) =Aocos(p t+ Чоп)+1о (t) имеет шумовые компоненты go (t) не зависимые от шумовых компонент,(1) и (Ч, среднее значение б суммарного магнитного поТока статора

2 Iа нз г р

Ка 1 СО Ч + (а- )-ItI

50 где k,1, = k, I, = ". = kyle — амплитуды магнитных полей статорных обмоток;

Фоп — фаза опорного генератора; р — измеряемая разность фаз;

N — количество статорных и роторных обмоток 55 сельсина.

Фаза среднего значения суммарного магнитного потока статора д " ст

Р =огс у. в (S«, Среднее значение суммарного магнитного потока ротора

2К 1 @ (g-s)

Н = X. k с 1с соЬ Г- ф,„+ — (с - < )) — амплитуда магнитных полей роторных обмоток сельсина.

Среднее значение фазы суммарного магнитного потока

I Н„, Е Д,„,. =- оп В результате взаимодеиствия переменных магнитных полей статорных и роторных обмоток ротор занимает угловое положение в пространстве

7=ч "ч =ч-ч +ч = Р. ст р ол оп

Таким образом, среднее значение разности

I фаз совпадает с измеряемой разностью фаэ между входными сигналами как при коррелированных, так и при некоррелированных шумах

I (, (t) и 5, () в каналах фазометра.

Угловое положение ротора в пространстве, пропорциональное среднему значению разности фаз, индицируется отсчетным устройством 10, которое механически соединено с ротором сельсина.

Формула изобретения

Фазометр, содержащий два качала, в каждом из которых преобразователи частоты подключены к ис точникам аигналов и к общему гетеродину с системой фазовой автоматической подстройки промежуточной частоты, выходы преобразователей подключенык фазоиндикатору, о тли ча ющи и с я тем, что, с целью повышения точности измерения среднего значения разности фаз при больших шумах в каналах, а также в случае взаимной корреляции шумовых составляющих, он снабжен шестью фазовыми детекторами, двумя фазовращателями и сельсином с фазным ротором, причем выходы преобразователей обоих каналов подключены непосредственно к одним входам фазовых детекторов, другие входы которых через фазовращающие цепи О", 120 и 240 -ного фазового сдвига соединены с опорным генератором фазовой автоцодстройки промежуточной частоты, выходы фазовых детекторов первого канала подключены к трем обмоткам ротора сельсина, который соединен с фазоиндикатором, а выходы фазовых детекторов второго канала подсоединены к 1рем обм<лкам статора сельсина.

553549

Составитель В. Супьян

Техред С. Бена

Редактор Б. Федотов

Корректор И. Гоксич

Заказ 190 38

Тираж 1101 Подписное

ННИИПИ осударственного комитета Совета Министров (ССР но делам изобретений и открытий

l l 3Н35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Финна i Ill Ill Патент", г. Ужгоро11, ул Проек наа, 4

1

1, 1

I

I

161 !

I

Т)

1 !

)