Способ визуального отображения и измерения разности фаз

 

СПОСОБ ВИЗУАЛЬНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ, заключаюпщйся в том, что исследуемые сигналы усиливают, ограничивают, дифферендируют, модулируют яркость луча, электронно-лучевой.трубки, о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности исследования временных характеристик изменения фаз, вертикальное отклонение луча осуществляют пилообразным напряжением, период следования которого устанавливают равным периоду исследуемых сигналов, синхронизацию которого осуществляют дифференцированным и оГраниченнь1м первым сигналом, а яркость луча трубки модулируют дифференцированным вторым сигналом, при этом горизонтальное отклонение луча трубки осу§ ществляют генератором пилообразного (Л напряжения, период следования которого устанавливают соизмеримым с длительностью процесса изменения разности баз. и,} и О5 ю Oi СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (s1)4G 0l R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3744868/24-21 (22) 28. 03. 84 (46) 30.08.85. Бюл. ¹ 32 (72) 10.А. Николаенко (53) 621.317.77(088.8) (56) Асеев Б.И. Фазовые соотношения в радиотехнике. M. "Связь", 1959, с. 8.

Иезин В.И. Автоматические радиопеленгаторы. N. "Советское радио", 1969, с. 112-113. (54) (57) СПОСОБ ВИЗУАЛЬНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ, заключающийся в том, что исследуемые сигналы усиливают, ограничивают, дифференцируют, модулируют яркость луча. электронно-лучевой. трубки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

„„SU„„1176263 целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности исследования временных характеристик изменения фаз, вертикальное отклонение луча осуществляют пилообразным напряжением, период следования которого устанавливают равным периоду исследуемых сигналов, синхронизацию которого осуществляют дифференцированным и ограниченным первым сигналом, а яркость луча трубки модулируют дифференцированным вторым сигналом, при этом горизонтальное отклонение луча трубки осуществляют генератором пилообразного напряжения, период следования которого устанавливают соизмеримым с длительностью процесса изменения разности фаз.

1176263

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для измерения и наблюдения быстро изменяющейся или постоянной разности фаз двух сигналов. 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности исследования временных характеристик изменения фазы. 10 техническая эффективность изобретения состоит в том, что появляется отсутствовавшая ранее возможность исследования временных характеристик сдвига фаз при исследовании переход- 15 ных и нестационарных процессов. Такие исследования необходимы при создании и отработке импульсных фазометров, работающих в ограниченном диапазоне частот, содержащих в своем 20 составе узкополосные элементы (фильтры, линии задержки и т.п.), время установления фазы колебаний в которых может существенно влиять на точ,ность измерений. 25

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство, реализующее способ, содержит усилители-ограничители 1 и

2, дифференцирующие цепи 3 и 4, генератор I пилообразного напряжения, трубку 6 электронно-лучевую, генератор 7 горизонтальной развертки, вспо35 могательный генератор 8 прямоугольных импульсов и дифференцирующую цепь 9.

Усилитель-ограничитель 1 через последовательно соединенные дифференцирующую цепь 3 и генератор 5 пилооб- 40 разного напряжения подключен к вертикальным отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки 6, усилительограничитель 2 через дифференцирующую цепь 4 подключен к модулятору электронно-лучевой трубки 6. Генератор 7 горизонтальной развертки подключен к горизонтальным отклоняющим пластинам трубки 6, а вспомогательный генератор 8 своим входом подключен к выходу усилителя-ограничителя

1, а выходом через дифференцирующую цепь 9 — к модулятору электроннолучевой трубки 6.

Способ визуального отображения иизмерения разности фаз реализуется с помощью устройства следующим образом (см. фиг. 1) .

Исследуемые синусоидальные напряжения 4 и Й подают на усилителиограничители 1 и 2, после чего эти напряжения приобретают форму прямоугольных импульсов той же частоты (0, и О2 ). После дифференцирования

1 1 одностороннего ограничения цепями 3 и 4 из напряжений 0,1 и 0> формируются короткие импульсы, соответствующие моментам перехода исследуемых напряжений через нуль в сторону возрастаФ tl ния напряжения (0 и й„ ). Интервал по времени между передними фронтами этих импульсов соответствует сдвигу фаз между напряжениями U1 и 0

Н

Импульсами напряжения U синхронизируют генератор пилообразного напряжения 5, а напряжение 0 с него подают на вертикальные отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки 6.

Частоту напряжения 0 устанавливают равной частоте исследуемых напряжений, Началу развертки луча соответствует момент перехода через нуль напряжения 01 (см. фиг. 2) .

Напряжение от генератора горизонтальной развертки 7 подают на горизонтальные пластины трубки 6, период развертки устанавливают соизмеримым с длительностью процесса изменения фазы. н

Импульсы напряжения 02 подают на модулятор яркости трубки 6, Очевидно, что при разности фаз между напряже ниями Lj u UI P-= -О подсветка луча будет совпадать с моментом начала вертикальной развертки, а по мере увеличения сдвига фаз яркостная отметка будет перемещаться по экрану трубки вверх и при 1 = 360 достигнет максимального удаления от начала развертки. Проградуировав экран в единицах сдвига фаз, можно отсчитывать разность фаз для каждого из периодов исследуемых напряжений (при периоде горизонтальной развертки, значительно большем периода вертикальной развертки).

Для повышения удобства отсчета значений фазы и наблюдения за ее изменениями в состав устройства введены генератор прямоугольных импульсов 8 и дифференцирующая цепь с ограничителем 9.

Частоту следования импульсов напряжения О4, вырабатываемого генератором 8, устанавливают кратной частоте исследуемого напраьени» и

3 1 синхронизируют напряжение LIq напряжением Д . Дифференцированные и односторонне ограниченные импульсы напряжения подают на модулятор яркости луча трубки 6 для создания горизонтальных яркостных линий, отстоящих друг от друга на одинаковых расстояниях, образующих масштабные линии, соответствующие постоянным значениям разности фаз. Так, при

176263 частоте следования импульсов напряжения 04, превышающих частоту напр,— жения Ц в 4 раза, на экране трубки наблюдается пять вертикальных линий (см. фиг.2), расположенных на расстояниях, соответствующих сдвигам фаэ 90. Изменяя частоту генератора д

8, можно измерять значения разности фаэ между масштабными линиями в нуж10 ных пределах- ЗО

" 710

- 1бб

-УО