Фазометр

Фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (64) Дополнительное к авт.. сеид-ву (22) Заявлено 080979 (21) 2807442/18-21 с присоединением заявки Но (53)М. Кл.з

G R 25/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3Q04.81. Бюллетень No 16

Дата опубликования описания 300481 (53) УДК а 21..a17.77 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Г. Демидов и 8 И. Гершов

f ч ;::

I (71) Заявитель (54 ) ФАЗОМЕТР.Изобретение относится к фазоизме= рительной технике и может быть использовано для контроля фазовых характеристик четырехполюсников, в выходном сигнале которых содержится постоянная составляющая.

Известен фазсметр, содержащий усилители-ограничители, дифференцирующие цепи, блок усреднения, отсчетный блок фазы и индикатор знака

И

Однако известный фаэометр имеет низкое быстродействие по знаковому каналу и низкую точность измерения фазы, когда в контролируемом сигнале содержится постоянная составляющая.

Известен также фазсметр, содер.жащий усилители-ограничители в опорном и измерительном каналах, соединенные с формирователем импульсов, и отсчетный блок фазы (2).

Известный фаэометр также имеет низкую точность измерения. Фазы, когда so входном сигнале содержится постоянная составляющая.

Цель изобретения,- повышейие точности измерения Фазометра за счет исключения амплитудно-Фазовых погрешностей.

Для достижения поставленной це-, ли в фазометр, содержащий отсчетный .блок фазы, усилители-ограничители в измерительном и опорном каналах,. соединенные с формирователем импуль-. сов, введены второй формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, дифференцирующая цепь, аналоговая запоминающая ячейка и интегрирующий

10 блок, выход которого через аналоговую запоминающую ячейку соединен со входом отсчетного блока фазы, первый управляющий вход..интегрирующего блока соединен с выходом второго формироват5 тели импульсов, а второй, - с выходом первого формирователя импульсов и со входом дифференцирующей цепи, выход которой через ждущий мультивибратор соединен с управляющим ttxo20 дом аналоговой эап жинаюцей ячейки и с третьим управляющим входом интегрирующего блока, при этом входы второго формирователя импульсов соединены с выходами усилителей-ограничи25 телей.

На фиг.1 приведена функциональная схема Фаэометрау на фиг.2, - диа граммы напряжений, поясняющие работу

30 фаэометра..

826254 газометр содержит усилители-ограничители 1 и 2 в измерительном и опорном каналах, первый формирователь

3 импульсов содержащий дифференцирующие цепи 4 . — 7 иэ элементов, транзисторные ключи 8 и 9, бистабильный мультивибратор 1.0,диоды 11 и 12.Входы формирователя. 3 подключены к выходам усилителей-ограничителей 1 и 2 и входам второго формирователя 13 импульсов, который включает в себя дифференцирующие цепи 14. — 17 иэ элементов, инверторы 18 и 19, ключи 20 и 21, бистабильный мультивибратор 22, который в отличие от бистабильного мультивибратора 10 первого формирователя 3 импульсов 15 соединен с выходами ключей 20 и 21 своим положительным входом. Выходы формирователей 3 и 13 импульсов подключены к управляющим входам интегрирующего блока 23, содержа- 2{) щего операционный усилитель 24, конденсатор 25, резистор 26 и ключи

27 и 28. Кроме того, в состав интегрирующего блока 23 входит источник 29 эталонного напряжения и устройство обнуления интегрирующего блока 23, состоящее из ключа 30, бистабильного мультивибратора 31, соединенного с. элементом 32 запуска мультивибратора 31. К выходу интегрирующего блока псдключена аналого- З{) вая запоминающая ячейка, образованная ключом 33, конденсатором 34, буферным усилителем 35. К выходу аналоговой запоминающей ячейки подключен-отсчетный блок 36 фазы. Управляющий вход аналоговой запоминающей ячейки через дифференцирующую.цепь

37 и ждущий мультивибратор 38 соединен с выходом формирователя 3.

Фаэометр работает следующим об- 4р разом.

При подключении входных зажимов

Фазометра к источйикам измеряемого и опорного напряжений на выходах усилителей-ограничителей 1 и 2 фор- 45 мируются прямоугольные импульсы, фронты которых соответствуют моментам перехода входных синусоидальных сигналов через нулевые значения (фиг.2а и 2б соответственно). На 50 участке 39-40 приведены диаграммы, когда постоянная составляющая во входном сигнале отсутствует, а диаграммы участка 40-41 соответствуют такому же .Фазовому сдвигу, но в измеряемом сигнале присутствует постоянная составляющая. На выходах дифференцирующих цепей 4 -E7 и 14 — 17 формируются короткие остроконечные импульсы (фиг.2в и 2г соответственно). Транзисторные ключи 8 и 9 фазо- 60 метраотпираются короткими отрицательными импульсами, поступающими на затворы. В результате этого на выходах ключей 8 и 9 Формируются короткие двухполярные импульсы (Фиг. 65

2д), управляющие состоянием бистабильного мультивибратора 10; формирующего отрицательные импульсы (фиг.

2е). В составе формирователя 13 имеются инверторы 18 и 19 и вследствие этого, ключи 20 и 21 отпираются в моменты появления положительных импульсов на выходах дифференцирующих цепей 14 — 17.

Импульсы, выделенные на выходах ключей 20 и 21 (фиг.2ж) управляют состоянием бистабильного мультивибратора 22, который формирует отрицательные импульсы (фиг.2з) .

При отсутствии постоянной составляющей импульсы на выходах бистабильных мультивибраторов 10 и 22 имеют одинаковую длительность, а при наличии постоянной составляющейразную. Однако суммарная длительность импульсов за один период входного сигнала одинаковая.

Задним фронтом импульса мультивибратора 10 запускается ждущий мультивибратор 38, который формирует короткие отрицательные импульсы записи (фиг.2и), открывающие на время ключ 33.

Элемент 32 запуска выделяет задний фронт импульса записи, которым опрокидывается бистабильный мультивибратор 31 (фиг.2к). В исходное состояние мультивибратор 31 возвращается передним фронтом импульса формирователя 13 (Фиг.2к). Выходные импульсы мультивибратора 31 управляют работой ключа 30, который периодически:обнуляет-интегрирующий блок.

С появлением первого импульса на выходе формирователя 13 (фиг.2з) открывается ключ 27 и вход интегрирующего блока подключается к эталонному источнику 29. В результате чего напряжение на выходе интегрирующего блока за время действия импульса нарастает по линейному закону (фиг.2л)

После окончания импульса это напряжение сохраняется неизменным. С появлением импульса на выходе формирователя 3 (фиг.2а) открывается ключ 28 и напряжение на выходе интегрирующего блока внбвь нарастает. По окончании этого импульса формируется импульс записи (фиг.2и) и напряжение с выхода интегрирующего блока переписывается в аналоговую запоминающую ячейку (фиг.2м). После этого интегрирующий блок обнуляется, а во время следующего периода процесс повторяется (фиг.2л).

Величина фазового сдвига определяется отсчетным блоком 36 фазы путем измерения напряжения на выходе буферного усилителя 35.

Из диаграмм видно, что напряжение на выходе запоминающей ячейки (фиг.2м) одинаковое для участков

39-40 и 40-41. Таким образом устра826254 нено влияние постоянной составляющей на точность измерения фазы.

При необходимости определять знак фазового сдвига фазометр снабжают знаковым каналом, состоящим из последовательно соединенных ключа, бистабильного мультивибратора и индикатора знака фазы.

Технико-экономический эффект зак1лючается в повышении точности работы фазометра за счет исключения погрешности, обусловленной постоянной составляющей входного сигнала.

Формула изобретения

Фазометр, содержащий отсчетный блок фазы, усилители-ограничители в измерительном и опорном..каналах, соединенные с формирователем импульссв, отличающийся уем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, дифференцирующая цепь, аналоговая запоминающая ячейка и интегрирующий блок, выход которого через аналоговую запоминающую ячейку соединен со входом отсчетногс блока фазы, первый управляющий вход интегрирующего блока соединен с выходом второго формирователя импульсов, а второй — с выходом первого формирователя импульсов и со входом дифференцирующей цепи, выход которой через ждущий мультивибратор соединен с управляющим входом анало-. говой запоминающей ячейки и с третьим управляющим входом интегрирую.щего блока, при этом входы второго формирователя импульсов, соединены с выходами усилителей-ограничителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

gp 1. Авторское свидетельство СССР

Р 481854, кл. G 01 К 25/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 631842, .кл. G 01 R 25/00, 26.05.77.

826254

pue. c

Составитель Ы. Агеева

Редактор Е. Днчинская Техред М.Коштура КорректорВ. Синицкая

Заказ 2370/33 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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