Устройство для поверки линий задержки

 

Изобретение может быть использовано в устройствах метрологического обеспечения для поверки нелинейности характеристики задержки линий задержки переменной электрической длины. Цель изобретения - повышение разрешающей способности поверки нелинейности характеристики задержки линии задержки переменной электрической длины с сохранением высокой точности. Устройство содержит синтезатор 1 частоты, клемму для подключения исследуемой линии 2 задержки, токосъемник 3, реверсивный электродвигатель 4, источник 5 постоянного напряжения, согласующие блоки 6 и 7, коммутаторы 8 и 9, генератор 10 коммутирующих импульсов смесители 11 и 12, синтезатор 13 частоты, фильтр 14 нижних частот, усилитель-ограничитель 15, фильтры 16 и 17 нижних частот, усилитель-ограничитель 18, фильтр 19 нижних частот, фазовый детектор 20, селективный усилитель 21, синхронный детектор 22, индикатор 23, источник 24 переменного напряжения и потенциометр 25. Цель достигается тем, что в каждый полупериод коммутации определение нелинейности осуществляется на участке, который определяется расстоянием между ползунками токосъемника. За счет сокращения расстояния между ползунками до минимально возможного разрешающая способность значительно возрастает. Точность сохраняется за счет взаимной компенсации сдвигов каналов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 R 35/DO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4448696/24-21 (22) 27.06.88 (46) 07.02.90. Вюл. h"- 5 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.И.Гуцало (53) 621.317.761(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1095120, кп. G 01 R 35/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 1406550, кл. G 01 R 35/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ IIPOBFPKH ЛИНИЙ

ЗАДЕРЖКИ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах метрологического обеспечения дпя поверки нелинейности характеристики задержки линий задержки переменной электрической длины. Цель изобретения — повышение разрешающей способности поверки нелинейности характеристики задержки линии задержки переменной электрической длины с сохранением высокой точности. Устройство содержит синте„SU l 541548 А 1

2 затор 1 частоты, клемму для подключения исследуемой линии 2 задержки, токосъемник 3, реверсивный электродвигатель 4, источник 5 постоянного напряжения, согласующие блоки 6 и 7>. коммутаторы 8 и 9, генератор 10 коммутирующих импульсов, смесители 11 и 12, синтезатор 13 частоты, фильтр

14 нижних частот, усилитель-ограничитель 15. фильтры 16 и 17 нижних частот, усилитель-ограничитель 18, фильтр 19 нижних частот, фазовый детектор 20. селективный усилитель 21, синхронный детектор 22, индикатор

23, источник 24 переменного напряжения и потенциометр 25. Цепь достигается тем, что в каждый полупериод коммутации определение нелинейности осуществляется на участке, который определяется расстоянием между ползун ками токосъемника. За счет сокращения расстояния между ползунками до минимально возможного разрешающая способность значительно возрастает. Точность сохраняется за счет взаимной компенсации сдвигов каналов. 1 ил.

1541548

Изобретение относится к области средств метрологического обеспечения и может быть рекомендовано для поверки нелинейности характеристики за5 держки линий задержки переменной электрической длины.

Цель изобретения — повь<т<тение разрешающей способности поверки нелинейности характеристики задержки ли- 10 нии задержки переменной электрической длины с сохранением высокой точности.

На чертеже приведена структурная схема устройства. 15

Устройство для поверки линий задержки содержит первый синтезатор 1 частоты, выход которого подключен к входной клемме для подключения исследуемой линии 2 задержки переменной 20 электрической длины, которая снабжена токосъемником 3 с двумя близко расположенными ползунками, механичесI ки соединенным с реверсивным электродвигателем 4, подключенным к источни- 25 ку 5 постоянного напряжения, первый и второй выходы токосъемника 3 через первый и второй согласующие блоки 6 и 7 соответственно подключены к первым и вторым входам второго 9 и первого 8 электронных коммутаторов, управляемые входы котбрых соединены с выходом генератора 10 коммутирующих импульсов, выходы первого и второго электронных коммутаторов Я и 9 подключены соответственно к первым Входам первого и второго смесителей

11 и 12, вторые входы которых соединены с выходами второго синтезатора

13 частоты, выход первого смесителя

11 подключен к последовательно соединенным первому фильтру 14 нижних частот, первому усилителю-ограничителю 15 и третьему фильтру 16 нижних частот, выход второго смесителя 12 через последовательно соединенные второй фильтр 17 нижних частот, второй .усилитель-ограничитель 18 и четвертый фильтр 19 нижних частот подключен к второму входу фазового детектора

20, к первому входу которого ттодключен фильтр 16, выход детектора 20 через селективный усилитель ?1 подключен к первому входу синхронного детектора 22, второй вход которого

55 соединен с выходом генератора 10 коммутирующих импульсов, выход синхроттного детектора 22 соединен с первым входом индикатора 23, второй вход которого подключен к выходу источника

24 переменного напряжения через потенциометр 25, механически соединенный с реверсивным электродвигателем 4.

Устройство работает следующим образом.

Испытательный сигнал П,(t)

= 0„1тcos (тт<< + Ц, ), где 11,„, — максимальная амплитуда сигнала, а начальная фаза, подается с выхода первого синтезатора 1 частоты на Вход исследуемой линии 2 задержки переменной электрической длины, по которой медленно перемещаются два близко расположенных ползунка, которыми снабжен токосъемник 3.. Иедленное перемещение токосъемника 3 осуществляется реверсивным электродвигателем 4, скорость вращения которого регулируется изменением нагтряжения, поступающего с выхода источника 5 постоянного напряжения. При этом сигналы на первом и втором выходах токосъемника 3 можно представить в виде

1J (t) — П„„ соя(g<(t — <-< )+ <<<),(1)

U,(t) = U„,сов(а,(— т,,)+Ч,1 (г) где <,, и Ь < — задержки этих сигна<

ЛОВ.

Сигнал (1) через согласующий блок

6 и сигнал (2) через согласующий блок 7, в качестве которых используются эмиттерные повторители, подаются соответственно на первые и вторые входы электронных коммутаторов

8 и 9. Управление электронными коммутаторами 8 и 9 осуществляется импульсами, поступающими на их входы с выхода генератора 10 коммутирующих импульсов.

В положениях первого и второго электронных коммутаторов Я и 9, указанных на чертеже (первый полупериод коммутации), сигнал (1) поступает на первый вход первого смесителя 11, а сигнал (2) — иа первый вход второго смесителя 12, <ттт сигналы сме<яиваются в смесителях с сигналом IJ@ (t)=

U 4cos (u

При условии, что 63< cD<< напряжение на выходе первого смесителя Я и второго смесит» <я 9 имеет соответствт нно Вид

154! 548

20 (5) 25

30 (6) 35

45

55

Us(t) = И,(со. ((ы, -,д ), + + (q) + cos ((сЗ + " > — iL + а .я 1) (з)

g<(t) - IJmalcosL(— <0 ) И+ Ч, Ч ) + cos ((У +

" "с + Р +We)l (4) )O где Umg = 15 Я,/2, 0 п ь UqUm4/2.

Напряжения (3) и (4) подаются на первый и второй фильтры 14 и 17 ниж" них частот, На выходе каждого фильтра выделяется сигнал с разностной частотой Я. = И .— ю .

U>(t) = Umzcos((03< (Дя )

-4 < +, — Ю + Ц,) !

У щ cos (2t — Q< i < + Ч, — +

+LP,);

U e(t) 0 п соз (« — 43(ьg + Q(— Qg + Ч "

Я

Б„, соя(Я вЂ” 43 7.q + Ч

+ 9 (), где Ц вЂ” начальный фазовый сдвиг сигнала, поступающего с выхода второго синтезатора

13 частоты, М,и Ч вЂ” фазовые сдвиги, вносимые первым и вторым фильтрами

14 и 17 нижних частот.

Сигналы (5) и (6) подаются на входы первого и второго усилителей-ограничителей 15 и 18 и после ограничения поступают через третий и четвертый фильтры 16 и 19 нижних частот на первый и второй входы фазового детектора 20, Сигналы на входах фазового детектора 20 описываются выражениями

07 (") — " " ©"

Ц + Ц, + + ), (С.) = U cos(gt — Ы, +, Я + 1 + 4 + 4 )

1 I где <

19 нижних частот соответственно.

Полученное на выходе фазового детектора 20 напряжение содержит постоянную составляющую, изменяющуюся пропорционально разности Ь = сд— л с, и переменную составляющую с частотой коммутации, амплитуда которой изменяется пропорционально нелинейности характеристики задержки линии задержки переменной электрической длины на данном участке.

Переменное напряжение с частотой коммутации выделяется селективным усилителем 21 и поступает на первый вход синхронного детектора 22, на вто. рой вход которого подаются импульсыс той же частотой коммутации с выхода генератора 10 коммутирующих импульсов. Выходное напряжение синхронного детектора 22 поступает на первый вход индикатора 23. в качестве которого может быть использован осциллограф. Получение горизонтальной развертки осуществляется с помощью напряжения, поступающего на второй вход индикатора 23 с выхода источника 24 переменного напряжения через потенциометр 25.

Если характеристика задержки линии

2 задержки переменной электрической длины будет линейна на исследуемом. участке, то на экране индикатора 23 будет наблюдаться прямая линия, а в случае нелинейности будет наблюдаться отклонение от линейного закона, величина которого оценивается по шкале, нанесенной »а экране и r.poградуированной в единицах времени задержки.

В противоположном положении электронных коммутаторов 8 и 9 (во второй полупериод коммутации) сигнал (1) поступает на первый вход второго смесителя 12. а сигнал (2) — на первый вход первого смесителя 11, где они смешиваются с сигналом 114 (c), поступающим на вторые входы этих смесителей с выхода второго синтезатора

13 частоты, и принцип действия устройства аналогичен описанному в первый полупериод коммутации.

Анализ показывает, что устройство по сравнению с известным позволяет повысить разрешающую способность поверки нелинейности характеристики задержки линии задержки переменной

1541548 нова

Корректор Л.Патай

Заказ 278

Тираж 539

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, 1 1осква, Ж-Зэ, Раушская наб., д. 4/5.

Произв одственно-иэдат льский комбинат "Патент", r. Ужгсрод, ул. Гагарина, 101 электрической длины. Так, в известном устройстве разрешающая способность в первый полупериод коммутации определяется на участке от начала линии задержки до положения первого ползунка, а во второй полупериод коммутации - до положения второго ползунка. При поверке линий задержки известным устройством в звуковом диапазоне частот величина разрешающей способности составляет не менее и 10,мкс.

В предлагаемом устройстве в каждый полуперИод коммутации определение нелинейности осуществляется на участке, который определяется расстоянием между ползунками. За счет сокращения указанного расстояния до минимально возможного величина разрешающей способности составляет около + 4 мкс.

Следовательно, разрешающая способ, ность поверки нелинейности характеристики задержки линии задержки переменной электрической длины повышается 25 более, чем в два раза.

Кроме того, поскольку дополнительно введенные узлы имеют одинаковые характеристики, то вносимые ими фазовые сдвиги будут одинаковыми, а их компенсация способствует сохранению той же относительной погрешности, что и в известном устройстве.

Ф о р м у л а. и з о б р е т е н и я

Устройство для поверки линий задержки, содержащее первый синтезатор частоты, выходом подключенный к входной клемме для подключения исследуемой линии задержки переменной элект40 . рической линии, по которой плавно пе.ремещается токосъемник с двумя близ- ( ко расположенными ползунками, механически соединенный с реверсивным электродвигателем подключенным к uct

45 точнику постоянного напряжения, первый электронный коммутатор, управляемым входом подключенный к выходу генератора коммутирующих импульсов, . выход первого электронного коммутато- ра подключен к первому входу первого

Составитель И.Ката

Редактор Е.Папп Техред М.Ходанич смесителя, второй синтезатор частоты выходами подключен к вторым входам первого и второго смесителей, выходы которых подключены к входам первого и второго фильтров нижних частот, фазовый детектор выходом соединен через селективный усилитель с первым входом синхронного детектора, второй вход которого соединен с выходом генератора коммутирующих импульсов, выход синхронног6 детектора соединен с первым входом инди катора, второй вход которого соединен с выходом источника переменного напряжения через потенциометр, механически соединенный с реверсивным электродвигателем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности поверки нелинейности характеристики задержки линии задержки переменной электрической длины с сохранением высокой точности,. в него дополнительно введены два согласующих блока, второй электронный коммутатор, два усилителя-ограничителя и два фильтра нижних частот, причем входы первого и второго согласующих блоков подключены соответственно к первому и второму выходам токосъемника, выход первого согласующего блока подключен. одновременно к первым входам первого и второго электронных коммутаторов, а выход второго согласующего блока подключен одновременно к вторым входам электронных коммутаторов, управляемый вход второго, электронного коммутатора подключен к выходу генератора коммутирующих импульсов, выход второго электронного коммутатора соединен с первым входом второго смесителя, первый и второй усилители-ограничители входами подключены соответственно к выходу первого и второго фильтров нижних частот, .выход каждого усилителя-ограничителя соответственно через третий и четвертый фильтры нижних частот подключен к первому и.второму входам фазового детектора.