Двухполупериодный коммутационный способ измерения фазы

Двухполупериодный коммутационный способ измерения фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

к .ссс- . < =" .ст,ъ,т ч.,-те. 1рчьс

© И @ И 708256

Союз Советск их

Социалистическин республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 23:12.76 (21 ) 2431233/18 21 (51)M. Кд. с присоединением заявки .% (23) П рноритет

Е 01 К 2ЫЕ0

Гесударстевнний квинтет

СССР на делам нэабрвтвннй н аткрнпнй

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень М 1 (53) УДК 621. . 317.77 (088,8) Дата опубликования описания 05.01.80 (72) Авторы изобретения

Л. А. Антропов, А. М. Белов, А. Н. Галашевский и Ю, А. Кузнецов (7! ) Заявитель (54) ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ

В фазометрии известен двухполупери.одный способ измерения фазы с промежу. точным преобразованием фазового сдвига во временном интервале.

Сущность этого способа характериэу-

5 ется следующей последовательностью дей» ствий: фиксируются моменты прохождения опорным и измеряемым сигналом и нулевого уровня с помощью нуль-органов; формируются .интервалы времени Ь н - 2, образованные моментами прохожденйя опорным и измеряемым сигналами нулевого уровня с различными знаками, производной; формируется интервал времени Т", равный периоду повторения сиг- 1 палов, и вычисляется величина фазы по

-Ь1+ ь g

Я= И:;

Н едостатком этого способа являются погрешность измерения, обусловленная йеидентичностью характеристик первого и второго нуль-органа; недостаточная достоверность измерения малых фазовых сдвигов.

Известен также способ измерения фа зы, обеспечивающий подавление ошибки измерения, обусловленной неидентичность1о характеристик нуль-органов, и достовер ное измерение малых фазовых сдвигов, аименно,,коммутационный способ изме рения фазы.

Сущность коммутационного способа из мерения фазы характеризуется следующей последовательностью: вносится опре деленный фазовый сдвиг в канале измеря емого сигнала, поочередно переключая каналы измерения и фиксируя моменты ппохождения опорным и измеряемым сигналами нулевой уровень, формируются интер валы времени 11, pt,„, П за tl периодов

4. повторения сигналов,:затем проводится измерение величины фазы по закону

1 . 2,- (2) пТ

Недостатками этого способа являются недостаточная достоверность измерения малых фазовых сдвигов при отсутствии оприорной информации,об ориенти7082 ровочной величине измеряемой фазы; большое время измерения; невозможность измерения мгновенной величины фазового сдвига; сложность аппаратурной реализации. 5

Цель предлагаемого изобретенияповышение точности и достоверности измерений и уменьшение времени измерения.

Йля этого при коммутационном способе 10 измерения фазы, основанном на преобразовании фазового сдвига в ШИМ сигнал, про;водят поочередное переключение каналов

Ф опорного и измеряемого сигналов непосредственно после прохождения ими ну- 15 левого уровня с частотой, превышающей частоту измеряемого сигнала, сравнивают с наперед заданным интервалом „

ДО? сформированный при прохождении .нулевого уровня .сигналами с положительной и 20 отрицательной производной временной интервал (-(-„— g ), корректируют отсчет при условии (Ь„-- ) >4< „„путем вычитания времени Т, равного периоду повторения сигналов, а вычисляют величину фа+ -Т зы по закону q= 1 А 1т

Сущность предлагаемого способа поясняется на примере. реализации его, изс браженном на чертеже, где 1 — коммута30 тор, 2 — нуль-орган, 3 - цифровое вычислительное устройство, 4 — цифровой индикатор. Представленное на чертеже уст ройство работает следующим образом.

Опорный сигнал через коммутатор 1

35 поступает на вход нуль-органа 2.

При прохождении опорным сигналом нулевого уровня с положительной производной нуль-орган 2 изменяет свое состояние "0 на 1" и сигнал с его выхода поступает на вход цифрового вычислительного устройства 3.

Цифровое вычислительное устройство 3 начинает счет интервала времени и выдает в коммутатор 1 команду па отключе-.

45 ние опорного сигнала и подключение измеряемого сигнала.

При прохождении измеряемым сигналом нулевого уровня с положительной производной нуль-орган 2 изменяет свое состояние "0" на 1 и сигнал с его выхода поступает на вход цифрового вычислительно--. го устройства 3.

Цифровое вычислительное устройство.

3 прекращает счет интервала времени 4 и выдает в коммутатор 1 команду на отключение измеряемого сигнала.и подключение опорного сигнала.

56 4

Затем цикл повторяется с тем отличием, что вычислительное устройство 3 начинает и оканчивает счет интервала времени 6 при прохождении сигналами нулевого уровня с отрицательной производной по переходу нуль-органа 2 из состояния 1" в состояние "0", Затем вычислительное устройство 3 образует величину фазового сдвига следующим образом: = т <,,— );Р- 1,-,1- д., Я где f - измеряемый фазовый сдвиг; период повторения сигналов; интервал времени, ограниченный последовательными моментами прохождения сигналами нулевого уровня, с положительной производной;

+ - интервал времени, ограниченный

2 последовательными моментами прс хождения сигналами нулевого уровня, с отрицательной производной.

Образованную величину фазового сдвига цифровое вычислительное устройство 3 выдает на цифровой индикатор 4.

Предлагаемый способ позволяет существенно упростить аппаратурную реализацию фазометра, обеспечив при этом высокую точность и достоверность измерения малых фазовых сдвигов, за счет чередования сигналов с частотой в 4 раза больше частоты сигналов; анализа разности временных интервалов ф и ; выбора различных законов образования величины фазового сдвига в зависимости от результатов анализа разности временных интервалов.

Формула изобре те ни я

Двухполупер нодный коммутационный способ измерения фазы, основанный на преобразовании фазового сдвига в ШИМ сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерения и уменьшения времени измерения, переключают поочередно каналы опорного и измеряемого сигHGIIoB непосредственно после прохождения нулевого уровня с частотой, превышающей частоту измеряемого сигнала, сравнивают с наперед заданным интервалом ддцсформированный при прохождении нулевого уровня сигналами с положитель ной и отрицательной производной временной интервал (6< - 4g), корректйруют от708256

5 счет при условии { 1. — 4<) ) Ь „путем вычитания времени Т, равного йериоду повторения сигналов, и вычисляют величину фазы по формуле;

Источники информ&циир принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 369510, кл. G 01 К 25/00, 1974.

5 2. Скрипник Ю. А. Коммутационные цифровые измерительные приборы, М., Энергии", 1973, с. 73-75, рис. 3-1.

Составитель А. Старостина

Редактор Б. Павлов Техред Л. Алферова Корректор Г. Решетиик

Заказ 8477/3 9 Тираж 1019 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4