Способ определения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Способ определения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами (С) заключается в следующем. Измеряемый С разби1 ают на два интервала в момент, когда опорный С достигает максимума. Эти участки измеряемого С интегрируют, а результат запоминают. При этом знак и величина угла ( сдвига фазы определяется как обратная функция синуса от разности интегрирования, отнесенной к их сумме: у arcsin (Si - - S)/(S + Sj), где S, - участок интегрирования от точки в до точки d; Sj участок интегрирования от точки d до точки с; в; с; d - точки на графиках опорного и измеряемого С.„Способ отличается повышенной точностью. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. s (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1404971 А 1 (51) 4 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

М»

"$I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . " ..;!,.

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3925143/24-21 (22) 09.07,85 (46) 23.06.88. Бюл. ¹ 23 (7 1) Московский институт инженеров гражданской авиации (72) Ю.H.Áîæóòèí, В.И.Васильев и В.Г.Чернов (53) 621.3 17.77 (088.8) (56) Виненчук И.М. и др. Электрические и электронные фаэометры. M. — Ë.:

Госэнергоиздат, 1962.

Кондратов В.Т. Алгоритмические методы измерения мгновенных значений фазового сдвига инфранизкочастотных сигналов. Киев. Препринт 84-47 Академйя наук УССР, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА ФАЗЫ

МЕЖДУ ДВУМЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СИГНАЛАМИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Способ определения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами (С) заключается в следующем. Измеряемый С разбиРают на два интервала в момент, когда опорный С достигает максимума. Эти участки измеряемого С интегрируют, а результат запоминают. При этом знак и величина угла сдвига фазы определяется как обратная функция синуса от разности интегрирования, отнесенной к их сумме: = arcsin (S, S2) /(S1 + S2) где S1 участок тегрирования от точки в до точки d, S — участок интегрирования от точки

d до точки с; в; с; d — точки на графиках опорного и измеряемого С..Способ отличается повышенной точностью.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

) 40497) Б + Б

Sz =

1 а угол

Sz)/(Б,+ Sz), (2) где

Изобретение относится к измерительной аппаратуре и может быть использовано при конструировании приборов, которые измеряют фазовые сдвиги между двумя электрическими напряжениями.

Цель изобретения — повышение точности определения фазового сдвига между двумя электрическими.напряжениями в реальных условиях, т.е. при наличии нелинейных искажений, наличии постоянных составляющих в измеряемом или опорном напряжениях.

Указанная цель достигается тем, что формируют два временных интервала, по соотношениям которых вычисляют разность фазы.

На чертеже представлены измеряемые сигналы.

Опорное напряжение Uq = AII sin ut изображено кривой 1, а измеряемое напряжение U1 = А „sin (ы t+ g) кри-; вой 2.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Измеряемый сигнал разбивают на два интервала в момент, когда опорный сигнал достигает максимума, эти участки измеряемого сигнала интегрируют.

Образуется два участка интегрирования от точки Ь до точки d с результатом S и от точки d до точки с с ре1 зультатом Б . Тогда синус искомого угла сдвига фазы измеряемого напряжения определяют соотношением

sin q = (S 1 — Sz) /(S1 + Sz), (1) d

Б = ) UÄ sin (vent + y)dt, с (3)

Б = ) Usin (ус +I)I)dt, С) где U — измеряемое напряжение, Ь, с, d — точки на графиках опорного и измеряемого сигналов, — угловая частота.

Зависимость (1) легко получается из выражений Б 1 = A, (1 + з пч ) /ы и s1 = А„(1 — sin g) /ы, которые являются результатом вычисления интегралов (3) .

Учитывая, что S + Б1 = 2A /ы, и S1,— S = (2A, sin y ) /М, получают выражение (2) для определения угла сдвига

Для того, чтобы исключить ошибку от наличия постоянной составляющей в измеряемом сигнале, предлагается получать значение величин S1 и S< не только в течение одного полупериода, но и другого, следующего за ним, аналогичным образом.

Значения S u Sz определяют как средние значения, т.е.

15 Б +Б1

2 где SI,,и S — значения результатов интегрирования за один

20 полупериод, и S — значения за следующий

II Ц полупериод.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами при наличии нелинейных искажений и наличии постоянной составляющей в измеряемом сигнале.

30 формула из обре те ния

Способ определения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами, заключающийся в том, что из входных сигналов формируют два временных интервала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в опорном сигнале фиксируют время достижения максимума, интегрируют этот сигнал и запоминают-его значе"0 .ние,затем интегрируют измеряемый сигнал от момента максимума опорного сигнала до нулевого значения измеряемого сигнала, полученный результат запоминают, при этом знак и величина сдвига фазы определяются как обратная функция синуса от разности результатов интегрирования, отнесенной к их сумме.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю—

50 шийся тем, что, с целью повышения точности при наличии постоянных составляющих в измеряемых сигналах, результаты интегрирования $1 и S получают как средние арифметические у5 значения результатов интегрирования на двух соседних полупериодах.

1404971

Составитель В.Шубин

Техред M.Ходанич

Корректор С.Черни

Редактор Н.Бобкова

Тираж 772 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3099/49

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