Способ измерения фазовой ошибки фазовращателя

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения фаз, и может быть использовано для измерения фазовой погрешности фазовращателей . Целью изобретения является повышение точности и достоверности измерений . Устройство для осуществления способа содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3 синусоидального сигнала, измеритель 4 положения, фазовращатель 5, формирователь 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдвигом, формирователь 7 импульсов, RS-триггер 8, полосовой фильтр 9, формирователь 10 среднего значения и измеритель 11 напряжения . При данном способе измерения фазовая ошибка определяется, как разность показаний шкалы измерителя 4 и кода угла, задаваемого формирователем 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдвигом . 3 ил. (Л С vi о о fcb Ю С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 R 25/04

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684061/21 (22) 25.04.89 (46) 23.12.91. Бюл. № 47 (72) В,Н. Вавилов, Е.С. Вальшонок, В.Д. Митин, А.С; Сигалов и M.М, Халин (53) 621.317,077(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 353209, кл. G 01 R 25/04, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 983576, кл. G 01 R 25/04, 1981. (54) СПОСОБ ИЗМЕPЕНИЯ ФАЗОВОЙ

ОШИБКИ ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения фаз, и может быть использовано для измерения фазовой погрешности фазовра„„SU „„1700493 А1 щателей, Целью изобретения является повышение точности и достоверности измерений, Устройство для осуществления способа содержит генератор 1 импульсов, делитель

2 частоты. формирователь 3 синусоидального сигнала, измеритель 4 положения, фазовращатель 5, формирователь 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдвигом, формирователь 7 импульсов, RS-триггер 8, полосовой фильтр 9, формирователь 10 среднего значения и измеритель 11 напряжения. При данном способе измерения фазовая ошибка определяется, как разность показаний шкалы измерителя 4 и кода угла, задаваемого формирователем 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдвигом, 3 ил.

1700493

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения разности фаз, и может быть использовано для измерения фэзовой погрешности фазовращателей.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения.

На фиг, 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг, 2а — диаграмма работы триггера при несовпадении отсчетного и фазового импульсов; б — то же, при малой разности фаз; в — то же, при нулевой разности фаз (совме щение импульсов); на фиг. 3 — зависимость уровня выделенного среднего значения сиг: нала в функции от разности фаз между отсчетным и фазовым импульсами.

На диаграммах 2а-в приняты обозначе, ния: О,И, — отсчетные импульсы, Ф.M. — фа, зовые импульсы, Т вЂ” выходной сигнал триггера, Устройство, реализующее предлагае, мый способ, содер>кит (фиг, 1) генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирова; тель 3 синусоидального сигнала, измери тель 4 положения, фазовращатель 5, ! формирователь 6 импульсов с дискретно регулируемым фазовым сдвигом, формирователь 7 импульсов, RS-триггер 8, полосовой фильтр 9, формирователь 10 среднего значения и измеритель 11 напряжения с соответствующими связями меж ду ними.

В формирователе 6 устанавливается, (задается) требуемый код угла гговорота.

Фазовращатель 5, первичные обмотки которого возбуждаются напряжением питания через последовательно включенные генератор 1, делитель 2 частоты и формирователь

3, вырабатывает на вторичной обмотке напряжение, фаза которого (с некоторой ошибкой) пропорциональна углу поворота

) ротора, а угол поворота ротора задается измерителем 4 и равняется углу, код которого задан в формирователе 6.

Фазовый импульс с выхода формирователя 6 поступаетЪа вход S RS-триггера 8, а на вход R этого триггера поступает отсчетный импульс с выхода формирователя 7.

На диаграммах фиг, 2а, б приведены случаи, когда разность фаз между отсчетными и фазовыми импульсами не равна нулю градусов, тогда на выходе RS-триггера 8 формируются импульсы с частотой fp u длительностью t>, пропорциональной разности фаз, Фильтр 9 имеет плоскую характеристику с верхней частотой среза to/2 и нижней частотой среза folK.

Крутизна склонов характеристики фильтра рассчитывается таким образом, чтобы его коэффициенты передачи на частотах f < fp/Ê и f fpm были бы близки к нулю (величина К должна быть больше 1012; для подавления частот, определяющих

5 фронты импульсов, должно быть m 2).

В этом случае, при несовпадающих фронтах импульсов на входах триггера 8 амплитуда синусоидального сигнала на выходе фильтра 9 равна

10 2Uп г

0вых = К о sin — cos2 m fp

Л Ч где g — скважность импульсов, Um — амплитуда импульса;

Kf, — коэффициент передачи фильтра на

15 частоте 1о.

На выходе формирователя 10 амплитуда сигнала, измеряемого измерителем 11, изменяется в зависимости от разнбсти фаз в соответствии с фиг. 3.

При совпадении фронтов импульсов на входах триггера 8 на его выходе появляются импульсные сигналы продолжительностью

То 2То."STo где To = 1/fo — период следования импульсов на входе триггера, при этом вероятность формирования на выходе триггера 8 сигналов как нулевого, так и единичного уровней, равна 0,5. В этом случае на выходе триггера 8 формируются импульсные сигналы с частотами fp/2 и ниже, которые находятся в полосе пропускания фильтра 9, при этом вероятность формирования сигналов с частотами fp/K, где К =

=10-12, близка к О.

Постоянная составляющая сигналов с выхода триггера 8 через фильтр 9 не и роходит.

В связи с тем, что коэффициент передачи фильтРа 9 Kfpt n : К о, а также в свЯзи с

40, тем, что наиболее вероятны сигналы на выходе триггера 8 со скважностью q = 2 — 4, выходное напря>кение на выходе фильтра 9 соответствует выражению

20 л

Овчх = Kfpf, sin — со$2 K fо 1

Ч и

Л при этом влияние члена sIn — незначиЧ тельно и выходное напряжение, главным образом, определяется коэффициентом передачи фильтра К ог и. Результаты измерений приведены на фиг. 3, где показано, что при нулевой разности выходное напряжение скачкообразно возрастает за счет одновременного воздействия двух факторов: резкого уменьшения скважности и увеличения коэффициента передачи фильтра в связи с формированием нэ выходе триггера 8 частот, меньших fp в целое число раз.

При данном способе измерения фазовая ошибка определяется кэк разность по1700493 казаний шкалы блока 4 и кода угла, зада.ваемого формирователем 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдвигом.

Формула изобретения

Способ измерения фазовой ошибки фазовращателя, заключающийся в том, что формируют из высокочастотного напряжения опорное напряжение фазовращателя частотой f< и отсчетные импульсы той же частоты, имеющие дискретно регулируемый фазовый сдвиг относительно опорного напряжения, из выходного напряжения фазоврэщателя формируют фазовые импульсы, сдвинутые относительно нулевой фазы опорного напряжения на фазовый угол, преобразуют фазовый угол между отсчетным и фазовым импульсами в бинарный сигнал, длительность единичного (нулевого) уровня которого, пропорциональная разности фаз между ними, характеризует фазовую ошибку фазовращателя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

5 достоверности измерения, ограничивают частотный спектр полученного бинарного сигнала сверху частотой fo/2, а снизу — fo/К, где К» 1, выделяют из полученного сигнала среднее значение переменной состав10 ляющей, измеряют амплитуду его максимального и минимального значений при изменении величины рассогласования отсчетного и фазового импульсов в диапазоне 0 — 360О, а момент совмещения отсчетно15 го и фазового импульсов регистрируют при появлении в зоне минимальных значений измеренного сигнала скачка напряжения с уровнем, превышающим пороговый, равный амплитуде плавного максимума изме20 ренного сигнала, 1700493

Составитель А,Старостина

Редактор Л.Гратилло Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 4465 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101