Способ измерения угла сдвига фаз между двумя гармоническими сигналами

 

СПОСОБ ИЗЖРЕНИЯ УГЛА СЛВИГА ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ ГАРМОНИЧЕСКИМИ СИГНАЛАМИ, заключающийся в вьщелении моментов перехода сигналами выбранного фиксировайного уровня напряжения , вьщелении моментов-перехода гармоническими сигналами максимальногозначения , преобразовании по моментам Дг перехода через данное значение сигналов угла сдвига фаз в интервал времени, заполнении интервала времени счетными импульсами и вычислении значения угла сдвига фаз, о т л и - чающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, перед вьщелением момента перехода каждым из двух сигналов его максимального значениявьщеляют первый и последний за период огибающей моменты перехода каждым сигналом фиксированного уровня напряжения U(j|-p , выбранного в пределах (l-ml. : 2U , где mкоэффициент модуляции J - амплитуда сигнала, затем формируют интервал (Л времени, между указанными первым и последним за период огибающей моменс тами перехода каждым гармоническим сигналом фиксированного уровня напряжения U(jcp. ч ч1 ч

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (()4 С 01 R 25/00 (21) 3582518/24-21 (22) 18.04.83 (46) 07.09.85. Бюл. ¹ 33 (72) С.Т.Виграненко (71) Ленинградский электротехнический институт связи им.проф. М.А.Бонч-Бруевича (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 651268, кл. G 01 R 25/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 651269, кл. G 01 R 25/00, 1979. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ ГАРМОНИЧЕСКИМИ

СИГНАЛАМИ, заключающийся в выделении моментов перехода сигналами выбранного фиксирова*ного уровня напряжения, выделении моментов-перехода гармоническими сигналами максимального значения, преобразовании по моментам перехода через данное значение сигналов угла сдвига фаз в интервал времени, заполнении интервала времени счетными импульсами и вычислении значения угла сдвига фаэ, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, перед выделением момента перехода каждым из двух сигналов его максимального значения выделяют первый и последний эа период огибающей моменты перехода каждым сигналом фиксированного уровня напряженпя Up/), выбранного в пределах (1- ) "ю("огр (20в ° где m коэффициент модуляции, U — амплитуда сигнала, затем формируют интервал времени между указанными первым и последним эа период огибающей моментами перехода каждым гармоническим сигналом фиксированного уровня напряжения (огр

1 11777

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для измерения угла сдвига фаз между двумя гармоническими сигналами в диапазоне низких частот.

Цель изобретения — повышение. точности измерения угла сдвига фаз за счет выделения момента перехода каждым из двух сигналов через максимум амплитуды и вьделения моментов пере- 10ходов амплитудно-модулированных (АИ) сигналов фиксированных уровней напряжения, после чего формируются сигна-. лы, между которыми производится оценка сдвига фаз. !5

Предлагаемый способ позволяет измерить угол сдвига фаз амплитудно-модулированных сигналов без демодуляции.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие-работу отдельных блоков устройства.

Устройство состоит из линейных усилителей 1 и 2,.ограничителей 3 и

4 уровня сигнала, триггеров 5 и 6

Шмидта, цифровых фильтров 7 и 8,блоков 9 и 10 выделения максимума, генераторов 11 и 12 ударного возбужде- 30 ния, электронного ключа 13, эталонного генератора 14 и регистратора 15.

Первый вход устройства через последовательно соединенные линейный усилитель 1, ограничитель 3 уровня сигнала, триггер 5 Шмидта, цифровой фильтр 7 и блок 9 вьделения максимума подключен к первому входу электронного ключа 13. Второй вход устройства через последовательно соеди- 40 ненные линейныи усилитель 2, ограничитель 4 уровня сигнала, триггер 6

Шмидта, цифровой фильтр 8 и блок 10 выделения максимума подключен к второму входу электронного ключа 13, третий вход ключа 13 подключен к эталонному генератору 14, а выход электронного ключа 13 — к входу регистратора 15. При этом входы гене- . ратора 11 ударного возбуждения подключены к выходам цифрового фильтра

7, а выходы генератора 11 ударного возбуждения — к третьему входу блока 9 вьделения максимума, аналогично подключен генератор 12 к фильтру 8 и блоку 10.

Способ осуществляется следующим образом.

64 2

Амплитудно-модулированные сигналы поступают ца входы линейньы усилителей 1 и 2 каждого канала, в которых происходит увеличение глубины модуляции, затем ограничивается по напряжению фиксаторами уровней, выполненными, например, в виде ограничителей уровня 3 и 4, причем уровень ограничения выбирается из условия (1-rn)U (0 „(20ю (е — коэффициент модуляции; (3 — амплитуда),. В результате ограничения образуется периодическая последовательность полуволн несущей частоты, амплитуда которой меняется по закону огибающей AM-сигнала, следующая с частотой модулирующего сигнала (фиг.2).

С помощью формирователей, например триггеров 5 и 6 БЬпщта, ограниченный сигнал преобразуется в последовательность пакетов прямоугольных импульсов, следующих с модулирующей частотой, которые поступают на входы цифровых фильтров 7 и 8,каждый из которых представляет собой двоичный счетчик с набором схем совпадений (объем счетчика выбирается из соотношения между несущей и модулирующей частотами). Цифровые фильтры 7 и 8 вьделяют первый и последний моменты перехода Ж-сигнала через фиксированный уровень напряжения, т.е. фронт первого и срез последнего импульсов каждого пакета, по которым формируется временной интервал, середина которого соответствует моменту прохождения точки максимума огибающей

AM-сигнала. Блоки 9 и 10 вьделения максимума огибающей АИ-сигнала, стробируемые импульсами генераторов 11 и

12 ударного возбуждения, формируют короткие импульсы, моменты появления которых соответствуют максимуму оги,бающей AM-сигнала в каждом канале.

Эти импульсы образуют временной интервал, проПорциональный углу сдвига фаз между огибающими. !

Электронный ключ 13 к эталонный генератор 14 обеспечивают заполнение выделенного временного янпервала импульсами эталонной частоты. Регистратор 15 представляет собой, цифровое вычислительное устройство. Результат должен отображаться на:цифровом табло.

Угол сдвига вычисляется как произведение числа импульсов Й, пропорционального уг3ту сдвига фаз, на отСоставитель В.Шубин

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Асталош Корректор М. Самборская

Заказ 5550/46 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

3 11 ношение частоты входных сигналов и эталонной частоты кварцевого генеРатора „, умноженное на множитель, кратный 36

Y.= х

77764 ф

Таким образом, предложенный способ обеспечивает .непосредственное изме» рение угла сдвига фаэ между огибакщи ми амплитудно-модулированных колебаний, что повышает точность измерения до десятых долей градуса.