Способ измерения фазы в широком диапазоне частот

 

Мо 112135

Класс 21е, 36 (:ССР «ИЮ0, 3i ЙИТВН1.ц- f;: р

БМБЛЫС ГЕ :;;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. С. Колосков

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ 8 ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ

ЧАСТОТ

Заявлено 8 февраля 1957 г. за Хо 567777 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Известны способы, измеряющие ширину прямоугольника, который получается в результате суммирования положительных полуволн сравниваемых напряжений и ограничения суммарного напряжения с последующим измерением постоянной составляющей прямоугольного тока.

Предлагаемый способ состоит в том, что для увеличения точности измерения сдвига фаз в диапазоне 50 гц до 1 л гц, производится регулировка постоянных составляющих измеряемых напряжений, перед началом измерений производят установку скважности прямоугольных колебаний равной половине периода синусоидальных колебаний

На фиг. 1 показано формирование, наложение импульсов и выделение постоянной составляющей; на фиг 2 приведена схема фазометра.

На фиг. 1 даны два синусоидальных напряжения, сдвинутых по фазе на уголь. Из этих двух напряжений на оси а сформировачы прямоугольные напряжения на оси б и в. В результате наложения этих сигналов друг на друга получается напряжение, изображенное на оси г.

После изменения этого напряжения на 180 получаем напряжение, показанное на оси д. Здесь длительность импульса прямо пропорциональна сдвигу фаз р и, следовательно, постоянная составляющая этого напряжения тоже пропорциональна углу. Схема фазометра показана на фиг. 2.

Переключатель П, стоит в положении 1 (проверка прибора).

В этом случае на управляющие сетки триодов — лампы бНВС подается отрицательное смещение порядка 50 в, т. е. оба триода закрыты. Тогда ток черсз лампу бЖ4 зависит только от положительного напряжения, подаваемого на управляющую сетку с потенциометра R, вращая ручку которого, устанавливаем ток через лампу равный 21 (на максимальное отклонение прибора). № 112135

В положении 2 переключателя П (регулировка постоянной составляющей первого канала) правый триод — лампа 6Н8 закрыт тем же смещением, а на левый подается положительное смещение с потенциометра.

В этом случае при отрицательной полуволне синусоиды левый триод

6Н8С будет закрыт, и ток через лампу Ggi4 не будет меняться. При положительной полуволне левый триод откроется и ток его будет зависеть от формы напряжения на управляющей сетке. Таким образом, на катодной нагрузке будет положительная полуволна синусоиды. Положительное напряжение на катоде лампы 6%4 (оно является отрицательным напряжением по отношению к сетке этой лампы) закроет лампу и анодный ток ее будет иметь прямоугольную форму

Для увеличения точности показаний фазометра необходимо, чтобы длительность импульса t была равна длительности интервала 4, т. е. чтобы 1.,=tq. Такое соотношение получалось бы всегда, если бы на вход фазометра подавались совершенно правильные синусоиды.

Если же синусоида слегка искажена, например, срезана сверху, то постоянная составляющая совместится и тогда 1 -;: 4 и фазометр будет давать погрешности в измерениях.

Для устранения этой погрешности в фазометре предусмотрена регулировка гостоянпых составляющих обоих входных напряжений. Первый канал регулируется потенциометром Rq, а второй капал потенциометром R4, соответственно на втором или третьем положениях переключателя П

Регулировка постоянной составляющей основана на том, что постоянная составляющая тока прямоугольной формы ровно в два раза меньше амплитуды импульса только тогда, когда t< — — t>. Вращением потенциометра R устанавливаем ток через прибор равным I (при амплитуде импульсов равным 2I). В этом случае / — — 4.

Аналогичная регулировка постоянной составляющей второго кана а производится в положении 8 переключателя Пс

Затем переключатель П ставится в положение 4 (измерение фазы ) . .В этом положении оба триода — лампы 6НВ открыты, и в катодпой цепи происходит наложение обеих положительных полуволн.

TBK как при измерении фазы анодный ток лампы 6)К4 изменяется от О до I, то в положении 4 переключателя П> размыкается шунт прибора Rs и шкала прибора р расширяется вдвое, тем самым увеличивается точность отсчета.

Данная система фазометра дает показания только в пределах 180, т. е. она не дает различия, отстает второе напряжение от первого на угол р или, наоборот, опережает на тот же угол . Для определения этого в фазометре применена секционированная линия задержки (I Ñ), которая может быть включена во второй канал с помощью переключателя П,. После определения угла вращением переключателя П дополнительно задерживаем напряжение второго канала и смотрим на стрелку прибора, Если показание прибора будет увеличиваться, то значит, что напряжение второго канала отстает от первого на угол, находящийся в пределах от 0 до 180 . Если же показание прибора будет уменьшаться, то напряжение второго канала будет опережать напряжение первого канала на угол или отставать от него на угол ЗбΠ— о.

Предмет изобретения

Способ измерения фазы в широком диапазоне частот, основанный на формировании и сложении прямоугольных колебаний в катодной цепи трех электронных ламп, измеряемых синусоидальных напряжений, № 112135 отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью увеличения точности измерения сдвига фаз между измеряемыми синусоидальными напряжениями, перед началом измерений производят установку скважности прямоугольных колебаний равной половине периода измеряемых синусоидальных напряжений.

Фиг. 1 № 112135

Фиг. 2

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. Г. Голандский

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14

Информационно-изда гельскнй отдел (объем 0,34 п. л. Заказ 3499

Подп. к печ. 30/IX-58 г.

Тираж 1600 Цена 50 коп