Устройство для градуировки вольтметров

Устройство для градуировки вольтметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I атентно-техн.,ч;с-" ..

САНИЕ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) м. к.2

G 01 R 35/00 (22) Заявлено 11.11.77 (2 1) 2 54 391 6/1 8-2.1 с присоединением заявки ¹ (23) П ио т

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий р рите

Опубл оввио за0 80.EK» »> 220 ($$) 3(Д (621. 317, 7 ,089,6(088,8) Дата опубликования описанию 300580 (72) Авторы изобретения

Н.С,Жилин и A.È,Âîðoíêîâ

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэ)тетстрбййкй (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ВОЛЬТМЕТРОВ

2 ройства, один вход первого сумматора соединен с выхфдом перестраиваеЪк го генератора второй системы Фаэовой автоподстройки частоты, а выход третьего смесителя через усилитель пЕременного тока подключен к индикатору минимума (2), В режиме синхронизации выходные напряжения перестраиваемых генераторов обеих систем ПГ, и ПГ можно представить следующим образом.

U„„= U COS(w t „(Ц), Ъг1

О., = т -Ф. o "ï., ItI)

В обшем случае могут быть различны как законы Фазных флуктуаций Р, (t) и ц> (t), так и знаки мгновенных изменений начальных Фаз генераторов.

Это приводит к тому, что в данном устройстве нельзя получить компенсации суммируемых напряжений при подаче их на сумматор Я при

UtU sly(Р It) - Р It)) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для градуировки и поверки широкополосных высокочастотных вольтметров, Известно устройство для градиуровки вольтметров, содержашее соединенные параллельно эталонный генератор, образцовый вольтметр и поверяемый вольтметр (1), Это устройство имеет низкую точность в широком диапазоне частот.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для градуировки вольтметров Фазовой автоподстройки частоты, каждая из которых включает последовательно соединенные в кольцо перестраиваемый генератор, фазовый детектор и Фильтр низкой частоты, другие входы фазовых детекторов через фаэоврашатели подключены к опорному генератору., другие входы смесителей соединены с эталонным генератором, подключенным к одному из входов третьего смесителя, другой вход которого соединен с образ.цовым вольтметром и с выходом первого сумматора, являющимся выходом уст«0 -0 U и Р-180

" g

737900

Яг (t) = >, (t), то U $0, Лаже при одинаковых амплитудах изменения

+(e) у двух перестраиваемых генера"торов в данном устройстве нельзя достичь компенсации в больщом динамическом диапазоне, так как начальная фаза флуктуаций Я„ (t) зависит от начальных фаэ помех на выходе смесителя и Фазового детектора в каждой из систем Фаэовой автоподстройки частоты, т.е. не является постоянной.

Цель, изобретения — расщйрение динамического диапазона при-повйшении точности устройства.

Поставленная цель "достигается "тем, что в устройство для градуировки вольтметров, содержащее две системы фазовой автоподстройки частоты, каждругие входы Фазового детектора через фаэовращатели подключены к ойорному генератору, другие входы смесителей сОединены.с эталонным генера- р» тором, подключенным к одному из вхо" Ы в« третьего смесителя, другой вход которого соединен с образцовым вольтметром и с выходом первогб суммато- . -ра; являющимся выходом устройства, один иэ входов первого сумматора со едйчен с выходом переатраиваемого генератора вторбй фазовой"автоподстройки частоты," а выход т«ретьего« смеСителя через усилитель перемен-" йоГо тока подключен к индикатору мийимума," введейи йосаедовательно соедйненные в кольцо третий фазовый детбктор, второй сумматор и третий церестраиваемый генератор, амплитудный дете«кто, ключ, четвертый Фазойый детектор и третий Фазовращатбль, при этом упомянутый "вход первого сумматора подсоединен к одному из вхбдов четвертого фазового детекто40 " ра,". Яру«гой вход первого сумматора поДсоединен к выходу третьего перестраиваемого генератора и через третий фазовращатель — к другому входу четвертого фазового детектора, а выход первого сумматора через амплитудный детектор подсоедийен,к одному из входов ключа, другой вход которого соединен с выходом четвертого фазовогц де1Ектора, а выход ключа подключен к,щ>угому входу второгб сумматорК,"другой, вход третьего фазового детектора подключен к выходу первого- перестраиваемого генератора.

На чертеже, представлена блок-схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит два кольца 40 фазовой автбподстройки частоты (ФАПЧ)," одно из которых содержит последовательно соединенные фазовый детектор

1, фильтр 2 низкой частоты„ перестра иваемый генерат4р 3, смеситель 4, дая из которых включает последова" råéüío соедйненные в кольцо перестраи ваемый генератор, смеситель, фазовый 20 детектор и фильтр низкой частоты, другой вход фазового детектора 1 соединен с выходом фазовращателя 5, а друго е кольцо содержит фазовый детектор 6, фильтр 7 низкой частоты, перестраиваемый генератор 8, смеситель 9, другой вход фазо вого детектора 6 соединен с выходом Фаэовращателя 10, и общий для обоих колец опорный генератор 11 соединен с входом фаэовращателей 5 и 10, и эталонный генератор 12, подключенный к другому входу смесителя 4 и 9 каждого из колец ФАПЧ и к одному из входов третьего смесителя 13, выход которого через усилитель 14 переменного тока йодключен к индикатору 15 минимума.

Выход перестраиваемого генератора 8

:соединен. с одним из входов фазового детектора 16 и с одним из входов сумматора 17. Выход перестраиваемого генератора 3 через дополнительное кольцо, содержащее последовательно соединенные фазовый детектор 18, сумматор 19 и перестраиваемый генератор

20 соединен с другим входом сумматора 17, причем этот же вход сумматора 17 через фазовращатель 21 подключен к другому входу фазового детектора 16, выход которого соединен с одним из входов ключа 22, выход которого подключен к другому входу сумматора 17;а другой вход амплитудного детектора 23 подключен к другому входу смесителя 13, к образцовому вольтметру 24 и в выходу сумматора -17, являющемуся выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Выходные сигналы эталонного генератора 12 и перестраиваемого генератора 3 подают ся на входы смесителя 4, на выходе которого образуется промежуточная частота, близкая частоте опорного генератора 11. Обе частоты поступают на входы фазового детектора 1. Выходной сигнал фазового детектора через фильтр 2 низкой частоты воздейс«твует на цепь управления перестраиваемого генератора 3. В режиме синхронизации промежуточная частота смесителя 4 равна частоте опорного генератора 11, и фазовый сдвиг, задаваемый с помощью фаэовращателя 5 на опорной частоте переносится на частоту перестраиваемого генератора.

Аналогичные процессы происходят во второй цепи, состоящей из фаэовращателя 10 фазового детектора 6, фильтра 7, генератора 8 и смесителя 9.

В режиме синхрониэма частота перестраиваемого генератора устанавливается равной частоте перестраиваемого генератора 3 и выходные напряжения этих генераторов сравниваются по фазе в фазовом детекторе 16. Выходные напряжения перестраиваемых генераторов 3 и 8 сравниваются по фазе в Фазовом детекторе 16., 737900

Формула- изобретения

И

Сигнал рассогласования через ключ

22 подается на сумматор 19., и подстраивает начальную фазу перестраиваемого генератора 20, которая в режиме синхрониэма равна начальной фазе перестраиваемого генератора, 3 таким образом, что разность С)„.(t)-Я; (4) становится минимальной. Ввиду тоА, что при изменении разности фаз крутизна детектирования сигналов на фазовом детекторе 16 меняет знак на: обратный, то в устройстве предус жотрено отключение дополнительного кольца автоподстройки фазы на участке изменения 0-90 . Это осуществляется детектированием выходного сигнала сумматора 17 с помощью амплитудного детектора 23 таким образом, что при

" ="х ф 7 „поР ключ 22 закрыт, а на участке Р=9(1=-, о

-180 ключ 22 открыт и осуществляется компенсация фазовых флуктуаций.

Отклонение кольца автоподстройки фазы на интервале 0-90 практически не влияет на абсолютную величину в этих пределах изменения разности фаз много больше уровня изменения у 7 под воздействием фазовых флуктуацйй Ф() . Таким образом, требуется уменьшить фазовые флуктуации Я „ () лишь при - 180 что и достигается в предлагаемом устройстве. За счет действия дополнительного кольца автоподстройки фазы раскярен динамический диапазон регулиров нйя амплитуды высокочастотного сигнала на выходе сумматора 17. В .прототипе: диапазон регулирования амплитуды иа частоте f = 100 МГц составлял величйну 55 дБ, .а в макете с использованием предлагаемого устройства динамический диапазон регулирования расширен до 76 дБ, т.е. увеличен на поря- док. Пропорционально увеличивается и точность регулирования амплитуды на выходе сумматора 17.

Устройство для градуировки вольтметров, содержащее две системы фаэо ". 1 вой автоподстройки частоты, каждая из которых включает последовательнс соединенные в кольцо перестраиваний генератор, "Смеситель", " фазовый детектор и фильтр низкой частоты, другйе входы фазового детектора через фазовращатели подключены к опорному генеРатору, другие входы смесителей со- ейиненй с эталонным генератором, подключеннм1 к одному из входов треть. его смесителя, другой вход которого соединен с образцовьм вольтметром и с выходом первого сумматора, -яв; ляющимся выходом устройства, один из входов первого сумматора соединей " "" с выхбдоМ пересту аиваемого геиера 5 тора второй фазовой автоподстройки частоты, а выход третьего смесителя через усилитель переменного тока подключен к индикатору минимума, отличающеес ятем, что, с

26 целью расширения динамического диапазона при повышении точности.устройстl ва, введены последовательно соеди, ненные в кольцо третий фазовый детектор, второй сумматор и третий перестраиваемый генератор, амплитудный детектор, ключ, четвертый фазовый детектор и третий фаэовращатель, при этом упомянутый вход первого сумматора подсоединен к одному из входов четвертого фазового детектора, другой вход первого сумматора подсоединен к выходу третьего перестраиваемого генератора и через тре " тий фазовращатель — к другому входу четвертого фазового детектора а выход первого сумматор через амплитудный детектор подсоединен к одному иэ входов ключа, другой вход которого соединен с выход4м четвертого фазового детектора, а выход ключа.

4() подключен к другому входу второго сумматора, другой вход третьего фазового детектора подключен к выходу первого нерестрЯиваемого генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Ремез Г.С. Курс основных радиотехнических измерений, N. 1966, с 145.

® 2. Авторское свидетельство СССР

9 529423, кл. G 01 R 19/00,24.03.75.

Составитель Ф.Цареградский

Редактор Т.Рыбалова Техред И.Петко Корректор Г.Назарова

Заказ 2657/27 Тираж 1019. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

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