Фазометр

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повьшение точности измерения. Фазометр содержит преобразователи 1 и 2 частоты, гетеродин 3 фазовый детектор 4, однополосныё смесители 6 и 7, перестраиваемый генератор 8, управляющий элемент 10, линию 12 задержки и частотомер 13. В фазометр введены .фазовьй детектор 5, перестраиваемый генератор 9 и управляющий элемент 11. Благодаря этому в фазометре отсутствует возвратное гетеродирование, а регулировочная-характеристика в значительной степени линейна. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

2 А1

09) (10 (5D 4 С 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4007140/24-21 (22) 02.01.86 (46) 07 ° 05.87. Бюл. № 17 (71) Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского (72) Е.С.Колесник и В.Л.Сорокойут (53) 621.317.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1000931, кл. G 01 R 25/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1200196, кл. С 01 R 25/00, 1984.. (54) ФАЗОИЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности измерения. Фазометр содержит преобразователи 1 и 2 частоты, гетеродин 3, фазовый детектор 4, однополосные смесители 6 и 7, перестраиваемый генератор 8, управляющий элемент 10, линию 12 задержки и частотомер 13. В фаэометр введены .фазовый детектор 5, перестраиваемый генератор 9 и управляющий элемент 11. Благодаря этому в фазометре отсутствует возвратное гетеродирование, а регулировочная характеристи ка в значительной степени линейна.

1 ил.

13089

Изобретение относится к измерительной технике, предназначенной для измерения разности фаз двух электрических колебаний, и может быть использовано при разработке фазометрических устройств, предназначенных для различных радиотехнических устройств.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже показана функциональная схема фазометра.

Фазометр содержит два преобразователя 1 и 2 частоты в опорном и информационном каналах с общим гетеродином 3, соединенным с входами этих преобразователей, первый и второй фазовые детекторы 4 и 5, первые входы которых соединены соответственно с выходами преобразователей 1 и 2, а вторые входы — с выходами первого и второго однополосных смесителей 6 и

7 соответственно, первый и второй перестраиваемые генераторы 8 и 9, входы управления которых. соединены соответственно через первый и второй управляющие элементы 10 и 11 с выходами соответствующих фазовых детекторов 4 и 5, линию 12 задержки, включенную между выходом первого пере- З0 страиваемого генератора 8 и первым входом второго однополосного смесителя 7, причем выход второго перестраиваемого генератора 9 подсоединен к вторым входам первого и второго однополосных смесителей 6 и 7 непосредственно, а первый вход первого однополосного смесителя 6 соединен с выходом первого перестраиваемого генератора 8, который, в свою очередь, соединен с частотомером 13. Перестраиваемые генераторы 8 и 9 с управляющими элементами 10 и 11 выполнены таким образом, что при подаче управляющих сигналов одной величины и одно- 45 го знака частоты колебаний генераторов изменяются на одинаковую величину, но в противоположные стороны.

Фаэометр работает следующим образом.

Входные опорный и информационный сигналы с помощью преобразователей 1 и 2 с общими гетеродином 3 образуются в колебания с промежуточной частотой Го, причем измеряемая разность фаз 6, содержащаяся в информационном входном сигнале, без изменения переносится на колебания, выделяемые на выходе преобразователя 2 частоты

32 2 в информационном канале. Сигналы с выходов преобразователей 1 и 2 частоты поступают на первые входы соот-, ветственно первого и второго фазовых детекторов 4 и 5, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с выходов, однополосных смесителей 6 и 7. Причем на выходах смесителей выделяются колебания с одинаковой частотой и = f, + и, где f< и f — значения частот соответственно первого и второго перестраиваемых генераторов 8 и 9.

На выходе фазовых детекторов 4 и

5 появляются управляющие сигналы, которые, воздействуя на управляющие элементы 10 и ll, перестраивают генераторы 8 и 9 на некоторые частоты

Ф 4.

f, и f, значения которых удовлетворяют следующим соотношениям:

+ а о 1

+Ю, +Ч =Ч,+ 2%с; (2)

+cp, +(-2ii f, = с „+ 2%и,(3) где су и cg — значения начальных L фаз колебаний соответственно первого и второго генераторов 8 и 9; время задержки линии

12 задержки; о и у — начальные фазы колетi 2 баний, поданчых соответственно на входы преобразователей 1 и 2; — некоторый фазовый сдвиг, зависящий от типа применяемых фазовых детекторов 4 и 5; и и k — целые числа.

Из соотношений (2) и (3) находят, что величина частоты колебаний пер% вого генератора 8 f, равна

+ 4 — 4 + 2т ii(k-и) — 2, ii C y но величина (†. — измеряемая разность фаз Ь(. Тогда выражение (4) принимает вид — Ч+ 2ii (1с-и1

Подставив выражение (5) в соотношение (1), получают значение частоты f генератора 9

Ф о +2 (и-k)

f. =f -й =f + о о 2;,.

Составитель M.Êàòàíoâà

Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Олейник Корректор С . Б! екмар

Заказ 1794/37 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,r.ужгород,ул.Проектная,4

3 13089

Измеряя с .помощью частотомера 13 частоту колебаний перестраиваемого генератора 8, можно определить величину измеряемого сдвига фаз ьц

При изменений величины измеряемого сдвига фаз д(у на величину д нарушается соотношение (3). В результате этого на выходе фазового де- . тектора 5 появляется управляющий сигнал, который, воздействуя на управля-10 ющий элемент 11, изменяет частоту колебаний генератора 9, что, в свою очередь, приводит к нарушению соотношений (1) и (2) и появлению сигнала управления на выходе фазового детектора 4. Этот сигнал перестраивает частоту генератора 8. Описанный процесс протекает до тех пор, пока генераторы не перестроятся на новые частоты

%Ф- Ф+

f u f

1 2 которые удовлетво- 20 ряли бы соотношениям (1), (2) и (3).

На основании уравнений {1), (2) и (3)

d4+ Fd(P +2p п-1с (6)

6(P+ !1d(P +Ю -1)

2 0 2ьн з

Из выражений (5) и (6) следует, что частота генератора 8 изменяется на величину 30

М+ y D(P

df

< 2юз

Измеряя с помощью частотомера 13 приращение частоты генератора 8, можно определить величину изменения фа- 35 зового сдвига.

В устройстве отсутствует возвратное гетеродирование, а нелинейность фазочастотных характеристик фильтров, входящих в состав однополосных смеси-40 тей 6 и 7, не имеет значения так как они работают на строго фиксированной частоте f . Таким образом, в предло32 4 женном устройстве регулировочная характеристика существенно линейна по сравнению с подобной характеристикой известного устройства, и, следовательно, точность измерения величины фазового сдвига выше.

Формула изобретения

Фазометр, содержащий два преобразователя частоты в опорном и информационном каналах с общим гетеродином, соединенным с входами этих преобразователей, первый и второй однополосные смесители, последовательно соединенные первый фазовый детектор, управляющий элемент, первый перестраиваемый генератор, линию задержки и частотомер, вход которого соединен с выходом первого перестраиваемого генератора, выходом соединенного с первым входом первого однополосного смесителя, а выход линии задержки соединен с первым входом второго однополосного смесителя, при этом выход первого однополосного смесителя соединен с первым входом первого фазового детектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения фазового сдвига, в него дополнительно введены последовательно соединенные второй фазовый детектор, второй управляющий элемент и второй перестраиваемый генератор, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго однополосных смесителей, выходы первого и второго преобразователей частоты соединены с первыми входами соответственно первого и второго фазовых детекторов, а второй вход второго фазового детектора соединен с выходом второго однополосного смесителя.