Устройство измерения сдвига фаз между двумя сигналами

Устройство измерения сдвига фаз между двумя сигналами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о1 702315 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 190678 (2т) 2629479/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

1Опубликовано 051279.;Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 08.1279.(51)М. Кл.

G 01 R 25/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317..77(088.8) (72) Авторы

ИЗО6(ЗЕТЕИИЯ Л.П. Руссин, О.Д. Чугунов, Б.Ф. Комаров и Н.B. Шепель (71) Заявитель (54) УС 1РОИС 1ВО ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ

ДВУМЯ СИГНАЛАМИ

Изобретение относится к устройствам контроля систем автоматического управления летательными аппаратами, предназначено для измерения фазовых сдвигов между сигналами на входе и выходе исследуемых объектов, à также может использоваться в электроизмерительной технике.

Известно устройство для измерения сдвига фаз между двумя сигналами, содержащее вольтметр и измеритель фазового сдвига (1). Однако оно применимо только для низких частот и при отсутствии в сигнале постоянных смеще- 15 ний.

Известно. Факже устройство, содержащее генератор гармонических колебаний, усилитель, блок фазовых сдвигов 20 и блок индикации (21. Оно,требует ра-, венства амплитуд сигналов, что усложняет процесс измерения и снижает точ. ность измерения фазового сдвига. Кроме того, его нельзя использовать для 2 измерения фазового сдвига сигналов нелинейной формы.

Цель изобретения — повышение точ ности измерения Фазовых сдвигов как линейных, так и нелинейных сигналов, З0 повышение чувствительности схемы, сокращение времени измерения.

Для достижения этой ®ели в устройство измерения сдвига фаэ между двумя сигналами, содержащее генератор гармонических колебаний, подключаемый ко входным зажимам исследуемого объекта, блок регулируемого фазового сдвига, связанный с выходом генератора гармонических колебаний и с лимбом, и индикатор, введены модульный элемент и инерционный блок, инвертор и блок мажоритарной логики с тремя входами, один из которых через инвертор соединяется с выходными зажимами исследуемого объекта, другой вход— с выходом блока регулируемого фазового сдвига, а третий — с выходом инерционного блока, вход которого подключен к выходу блока мажоритарной логики при этом выход блока мажоритарной логики через модульный элемент соединен с блоком индикации.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства измерения сдвига фаз между двумя сиг-" налами.

Устройство содержит генератор 1 гармонических колебаний, выход кото702315

Формула изобретения

Устройство измерения сдвига фаз между двумя сигналами, содержащее генератор гармонических колебаний, подключаемый ко входным зажимам исследуемого объекта, блок регулируемого фазового сдвига,связанныф, с выходом Генератора гармонических колебаний H с лимбом,и индикатор, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точйости измерения и чувствительности схемы, а также сокращения времени измерения, в него введены модульный элемент, инерционный блок, инвертор и блок мажоритарной логики с тремя входами, один из которых через инвертор соединяется с выходными зажимами исследуемого объекта, другой — с выходом блока регулируемого фазового сдвига, а третий — с выходом инерционного блока, вход которого подключен к выходу блока мажоритарной логики, при этом выход блока мажоритарной логики через модульный элемент соединенн с блок ом индик ации.

Источники информации, йринятые в о-внимание при экспертизе

1 ° Прибор НФ-2. Техническое описание, 1969.

2. Теснек Ю.И. и др. Измерения частоты и фазы электрических колебаний, М,, 1965, с. 27 (прототип). рого подключается ко входу исследуемого объекта 2; блок регулируемого фазового сдвига 3, электрически связанный с выходом генератора 1 и механически. соединенный с лимбом 4, проградуированным в величинах фазового сдвига; модульный элемент 5; блок индикации б, инерционный блок 7, инвертор 8 и блок мажоритарной логики

9, с тремя входами, один из .которых через инвертор 8 электрически связы- 1() вается с выходом исследуемого объекта 2, другой вход — с выходом блока регулируемого фазового сдвига 3, а

I третий — с выходом инерционного блока 7, вход которого связан с выходом блока мажоритарной логики 9 цепью положительной обратной связи. Выход блока 9 через модульное устройство 5

-электрически связан с индикатором б.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 подается на исследуемый объект 2;и одновременно на блок регулируемого фазового сдвига 3. При этом лимб 4 выведен на ° нуль, 5

Сигнал с исследуемого объекта 2 че рез инвертор 8 поступает на первый вход блока мажоритарной логики 9, а сигнал с блока регулируемого фазового сдвига 3 — на второй вход. На третий вход блока 9 поступает сигнал с

30 инерционного блока 7.

Свойство блока мажоритарной логики 9 таково, что в каждый момент времени он срав нив ает три поступающих на вход сигнала и формирует на выходе блока сигнал, который в данный момент является средним.

Блок мажоритарной логики 9 выполняет следующую операцию: х,„.= щах (щз.п(х„х )ппп (х х )п 1п (х, х) ). 4О

Поэтому в случае, когда фазовый сдвиг исследуемого объекта 2 больше фазового сдвига блока регулируемого фазового сдвига 3, сигнал с блока ма. жоритарной логики 9 отличается от 45 нуля.

Сигнал х „ с блока 9 поступает через модульный элемент 5, где выпрямляется, в индикатор б. При этом стрелка индикатора отклоняется от ну- 50 левого положения на какой-то угол.

По мере уменьшения фазового сдвига между сигналами с исследуемого объек.та 2 и блока: регулируемого фазового сдвига 3 посРедством увеличения фазо- 55 вого сдвига блока 3 с помощью лимба

4 уМейьшается"и амплитуда выходного сигнала, Лимбом 4 устанавливают такое значение фазового сдвига, при ко тором стрелка индикатора б возвратилась бы к нулю. Это говорит о равенстве фаз указанных сигналов. При этом фазовый сдвиг, считываемый с лимба 4, равен фазов ому сдвигу сигнала на вы.ходе исследуемого объекта.

При дальнейшем увеличении фазового сдвига, вносимого блоком регулируемого фазового сдвига 3, сигнал с блока мажоритарной логики 9 отличает-. ся от нуля и имеет противоположную полярность, но модульный элемент 5 выпрямляет его, и стрелка индикатора

6 вновь отклоняется от нуля что сви7 детельствует о сдвиге фаз между сигналами с исследуемого объекта 2 и с блока регулируемого фазового сдвига 3.

Таким образом, равенство фазовых сдв игов сигналов с исследуемого объек та 2 и блок а. регулируемого фаз ойого сдвига 3 наблюдается только тогда, когда стрелка индикатора б находится в нулевом положении.

В данном устройстве измерение фазовых сдвигов не зависит от формы и амплитуды сигналов, что -позволяет применять его для исследования не только линейных, но и нелинейных объектов .

Кроме того, наличие инерционной положительной обратной связи блока мажоритарной логики 9 через инерционный блок 7 с единичным коэффициентом усиления позволяет повысить точность измерения и чувствительность устройства посредством запоминания сигнала на выходе блока мажоритарной логики 9 в течение каждого полупериода, а также ускорить измерение.

702315

Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Зак аз 7581/42

Филиал ППП Патент . ., г. ужгород, ул. Проектная, 4

Состав и тель М. Клыков

Редактор Б, Федотов Техред Л.Алферова Корректор . E. Лукач