Устройство поверки фазометров и вольтметров

Патент 571768

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСХВМ (Н) Дополнительное. к авт. евнд-ву (22) Заявлено28.01.76 (21) 2318593/21 е присоединением заявки № (23) Приорите (43) Опубликовано 05.09.775юллетень №33 (45} Дата опубликования опигаттпя «4 t.0о7 аэь-, "" ъ «

2 у

G 01 8 25/00

/IC 01 К 1О/00

Гееударетееннмй намнтет

Сееата Мнннетреа СССР ае делам нзобретеннй н еткрытнй (53) ттДК 621.317.

3 /3 (Q«с8 81 (72) Авторы изобретения

И. С. ?Килин и В. F.. Эрастов

Томский институт автоматиэировантптх систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ.ФАЗОМЕТРОВ

И ВОЛЬТМЕТРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании аппаратуры для метрологического обеспечения работ по поверке фазоизмерителей и вольтметров, б

Известна фазометрическая поверочная установка, содержащая блоки фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ}, перестраиваемые генераторы, усилители мошности, аттенюаторы, генераторы опорной то частоты и круговые фазоврашатели (1), Однако era установка имеет низкую точность и малый динамический диапазон ампли туд.

Известно также устройство для поверки l5 фазометров и вольтметров,в котором фазовый сдвиг задается круговым фазоврашателем и переносится на высокую частоту с помошью систем фаэовой автоматической подстройки частоты в двух каналах установки 20 и измеряется фазоизмерителем (2 .

Однако в этом устройстве уровень выходного напряжения некалиброван, регулировка уровня выходного напряжения сопровождается изменением фазы выходных колебаний, И что не позволяет определять ампттитудно-фазовую. погрешность поверяемого фазометра с достаточной точностью.

Е(елью изобретения является повышение точности и расширения динамического диапазона уровня выходного напряжетгия.

Для э того f c т ройс тВО с оде ржашее два канала, в каждом из которых имеется последовательно включенные фазовый детектор, перестраиваемый генератор, усилитель мошности,. управляемый аттенюатор и смеситель, гетеродинный вход которого в первом канале подключен к выходу гетеродина, механически связанного с перестраиваемыми генераторами обоих каналов, опорный генератор, последовательно соединенный с круговым фазоврашателем, снабжено отсчетным фазоврашателем, умножителем частоты, первым и вторым блоками ФАПЧ, первым и вторым добавочными смесителями, первым и вторым добавочными перестраиваемыми генераторами, „. источником опорного напряжения, rtep вым и вторым блоками ретулировки амплитуды и сумматором. Причем выход опорного генератора соединен с одним иэ входов пер571768 вого блока ФАПЧ1 второй Вход которого через первый добавочный перестраиваемый генератор подключен к одному иэ входов первого добавочного смесителя, выход смесителя присоединен ко второму входу блока

ФАПЧ, выход кругового фвзоврашагеля через огсчетчный фвэовращатель соединен с пер вым входом первого канала и первым входом второго блока ФАПЧ, а через умножитель частоты подключен к первому входу 10 второго канала, выход второго блока ФАПЧ через второй добавочный перестраиваемый генератор присоединен к одному из входов егоporo добавочного смесителя, соединенного своим выходом со, вторым входом 15 второго блока ФАПЧ, выход гетеродина подсоединен ко вторым входам первого и второго добавочных смесителей. При этом первый и второй добавочные перестраиввемые генераторы механически связаны с гетеро- ip дином, вторые входы первого. и второго каналов подключены соответственно через первый и второй блоки регулировки амплитуды к источнику опорного напряжения, выходы первого и второго каналов соединены соот- р5 ветственно с управляющими входами первого и второго блоков регулировки амплитуды и сгединены также с первым и вторым входа. ми сумматора.

На чертеже представлена блок-схема ЗО предложенного устройства.

Устройство содержит опорный генератор

1. круговой фазоврашатель 2, отсчетный фазоврашатель 3, первый добавочный перестраиваемый генератор 4, первый добавоч- 35 ный смесигель 5, первый блэк ФАПЧ 6, второй добавочный смеситель 7, второй добавочный пересграиввемый генератор 8, второй блок ФАПЧ 9, гегеродин 10; первый канал 11 включает пересграиваемый генера- 40 тор 12, усилитель 13 мощности,управляемый аттенюатор 14, фазовый детектор 15, смеситель 16; второй канал 17 включает перестраиваемый генератор 18, усилитель

19 мощности, управляемый аттенюатор 20, 45 фазовый детектор 21, смесигель 22, первый блок 23 регулировки амплитуды, источник

24 опорного напряжения, второй блок 25 регулировки амплитуды, сумматор 26, умно. житель 27 частоты, выходы 28, 29, 30 50 поверочной установки.

Поверяемый фвзометр при определении линейности его фазовой характеристики подключается к выходам 28,.29 установки.

Напряжение гетеродина 10 поступает нв сме 55 сители 5 и 16. На вторые входы этих смесителей поступают напряжения с выходов 28 и 29 соответственно. Рвзностные частоты биений г с выходов смесителей 5 и 16 поступают на один из входов блока 6 идетек- бО тора 15. Jia другие входы их поступает напряжение с частотой опорного Генератора

1, причем на блок 6 это напряжение поступает непосредственно, а на детектор 15 через круговой 2 и отсчегчный 3 фаэоврвшагели. Выходные напряжения блоков ФАПЧ

6, S, в свою очередь, воздействуют на частоту и фазу соответствующих генераторов

4, 8таким образом,,что на выходах 28 и

29 непрерывно поддерживвется разность фаз, равная фазовому рассогласованию сигналов опорной частоты, снимаемых с выхода генератора 1 и фазоврашателя 3. Изменяя с помощью фазоврашателя 3 фазу опорной частоты, изменяют сдвиг фаз между высокочастот-, ными сигналами на.выходах 28 и 29. При установке фазовращателя на нулевое деление шкалы фазоврашагелем 2 добиваются синфазности напряжений на выходах 28 и 29 перед началом поверки фазомегра, после чего проверяют линейносгь фазовой характеристики фазометра обычным способом, Системы фазовой автоматической подстройки,, частоты установки работают в режиме слежения за фазой опорного сигнала. Для определения амплитудно-фазовой ошибки поверяемый фазометр подключается к- выходам 28 и.

30 установки.

Работа устройства происходит следующим образом.

Напряжение гетеродина 10 подается на смесигели 5, 16 и 7, при этом pa6ora первого блока ФАПЧ и работа первого канала

11 установки не отличается от описанной выше. При работе второго канала 17 на гегеродинный вход смесителя 22 поступает Bblходной сигнал генератора 8 второго блока

ФАПЧ. Так как частота настройки этого генератора выбирается ниже частоты настройки гетеродина 10 на величину промежуточной частоты F, то фазовый сдвиг, задаваемый фазоврашателем 3, будет переноситься на высокую частоту генератора 8 со знаком минус. Напряжение генератора 8 поступает на гетеродинный вход смесителя 22, на другой вход которого подается напряжение с, выхода атгенюагора 20. Разностнвя частота биений, равная удвоенной частоте генератора

1, поступает на один из входов детектора 21, на второй вход его через фазоврашагель 2 и умножитель 27 частоты поступает. напряжение генератора 1. Выходное напряжение детектора 21 воздействует на частоту и фазу генератора 18 таким образом, что высокочастотное напряжение на выходе атгенювторв

20 имеет относительно напряжения на выходе 28 фазовый сдвиг, равный по величине фаэовому сдвигу напряжения нв выходе аггенюагора 14, но противоположный ему по знаку, Амплитуда ВыхОЦЯОГО напряжения

571768 атгенюагоров и ста илизи руе я

14 20 билиз «руется производят поверку .вольтметра обычным споблоками 23, 25 регулировки амплитуды, на собом. одни входы которых посгупа ры поступают сигналы с Использование предложенного ус гройс гв а выходов атгенюагоров и

14 20. Это напря- позволяет повысить точность определения амжение сравнивается с уровне уровн м нтпряжения б плитудно-фазовой ошибки поверяемого фазообщего для о их каналов источни бо ов источника 24 и метра за счет гого, что изменение уровня

Ф выходные сигналы локов и еб 23 25 возд й- выходного напряжения происходи без измес гву

ere ют на аттенюаторы 14 и 20 таким о м б кения фазовых соотношений выходных сигналов поверочной установки; производить комплект разом, что поддерживают амплитуду напряж и

10 ную поверку комбинированных измерителе ния на их выходах неизменной и равной 1 ка 4 Ц я РазнОс Ги фаз напРимер с по ф пр ме ФК2-12 с повепичине напряжения источника 24. Напря-. мошью Koropbfx кроме измере я ро м рения разности жения с выходо вы о ов агтенюаторов 14 и пофаз можно производить измерение напряжения ып напов высокой частоты пропзйоо лсммато а 26;

Так как напряжения на входах сумматора 26 поддерживаются равными и посгоян ными по величине с помощью блоков 23 и бочих частот.

25, то уровень напряжения на выходе 30 однозначно определяется фазовым сдвигом

9, задаваемъlM фазовращагелем 3. Изменяя угол cдвига соответствующим Обра о Р У л а и з о зом, можно в широких пределах изменять

Устройство для поверки фазомегров и уровень выходног напряжения на выходе 30 установки, не из е р м няя при этом фазовых дом из ко Topblx имеется последовательно вкп1е=:соо тношений е ду р и м ж напояжениями на выходе домизко рь

2Г ченные фазовый детектор, не:Он;.:зои 2 и 28, м н ние показаний Ратор, Усилитель могутности, УправлЯемый ат-.

Таким образом, изменение показаний тенюагор и смесигель, гетеродинный вход поверяемого фа о е ра, ри у фаз м т, и меньшении уровкоторого в первом канале подключен к выня напряжения д на одном из его входов соходу гегероди, е . -:; и -. на, м хани ескп свяэа: нот о ответствует амплитудно-фазовой ошибке в

30 с пересграиваемыми генераторами обоих ка-. данной точке фазовом характеристики фазоналов; опорный генератор, поспедовагепт-,на метра, Изменить фазовый сдвиг напряжения соединенный. с круговым фазоврашагепем, т а выходе 30 относительно напряжения на о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, снедью выходе 28 можно с !помощью фазовращатеповышения точности и расширения дина. шчесля 2 .тем самым установка позволяет onpet

Ьа:. 35 кого диапазона УРовнЯ выходного напритжниЯ, делить, амплитуд =фа у н=фазов ю:.ошибку поверяоно снабжено огсчегчным фазовращагепем, емого фазомегра в любой точке его фазовой умножигепем частоты, первым и вторым блохарак ге рис тики .. ками фазовой автоподсгроики частоты (ЬАПЧ), Наличии на выходе 30 установки высокочастотного регулируемого..по в частотного ре у ру еличинз первым и вторым добавочнь1ми смеси-елями, и чностью на- 40 перым и вторым добавочными пересграиваеи известного с высокой точностью жности мыми генераторами, источником опорного пап яжения позволяет расширить возможно р и яжения, первым и вторым блоками регулип длагаемой поверочной установки, исполь- Р л и с ммагором, причем выход з я выход 30дпя поверки вольтметров пере- Ровки амппигудь у зуя выход дпя по р опорного генератора соединен с одним из менного напряжения высокой частоты.

45 входов первого блока ФАПЧ, второй вход ко Поверка вольтметров производится следу- горого через первый добавочный пересграиющим образом, ваемый генератор подключен к одному из

Фазовращатель 3 устанавливается на ну- лр входов первого добавочного смесителя, выход еление. При этом угол сдвига гны нап яжений на входах смесителя и присоединен ко BropoMy входу высокочастотных напря ен

50 блока ФАПЧ, выход кругового фазовращагеля сумматора 26 равен нулю, а напряжение гный фазовращатепь соединен с на выходе о 30 максимально и равно удвоенно- через огсчегны фа Р рвого канала и первым вхому значению напряжения исто чника 24. первым входом первого м в ФАПЧ рез умножиВыбрав соответствующее напряжение источни- дом в ро м вто гв блока, а че гель часто гы вЂ” с первь м входом второго кака можно установйгь максимальное напряже- гель ч ние на выходе 30 таким образом, чтобы оно нала выход второго блока и неравто и добавочный перестрайваемы генерастало равным пределу шкалы поверяемого в торо до

Тор присоединен к одному из вхОдОв вго вольтметра. Изменяя напряжение. на выходе тор своим обавочного смесителя; соединенного с о

30 с помощью фазовращагеля 3, на шкапе добаво н блока л о ом со вторым входом второго ока которого может быть нанесена дополнитель- вых д выхо гетеродина подсоединен ко ная градуировка в значениях напряжений, ФАПЧ, вых д

57 1768

Сос гавц тель М» 58pBUIKGB

Редактор И. Марковская Техред М. Девинкая Корректор И. Сердце, Заказ 3025/32 Тираж 1101 Подписное

БНИИПИ Государственного комигега Совета Министров СССР по делам изобретений и открыгий

133035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4 вторым входам первого и второго добавочных смесителей, при атом первый и второй добавочные дересграиваемые генераго . механически связаны с гегеродином, вторые входы первого и BTopopo Ea aJIoa подключены соответственно через первый и второй блоки регулировки амплитуды к источнику опорного напряжения, а выходы первого и второго каналов соединены!с упра пяюаими входами первого и второго блоков регулировки амплитуды и соединены также с первым и вторым входами сумматора.

- Источники информации, принятые во внимание при акспертизе.

1. Вопросы радиоэлектроники, серия РТ вып. ?, 1970, с. 83-85.

2, Ав горско свидетельство СССР

¹ 331338, кл. S 01 Й 25/04,22,09,70,