Фазометр

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия при устранении гальванической связи между источниками сигналов.Устройство содержит нормирующие усилители 1.1 и 1.2, параметрические зонные генераторы 2.1 и 2.2, усилители-ограничители 3.1 и 3.2, генератор 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, ключ 6, генератор 7 квантующих импульсов и счетчик-индикатор 8. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780954/21 (22) 09.01.90 (46) 30.05.92, Бюл, ¹ 20 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. M.Ê. Янгеля (72) А.В. Голенко, А.Л, Ерохин, А.M. Титаренко и П,И. Чередников (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1045155, кл. G 01 R 25/00, 1982.

Смирнов П.Т. Цифровые фазометры. Л,;

Энергия, 1977, с. 43, рис. 17.

„„. Ж„„1737359 А1 (54) ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения — повышение быстродействия при устранении гальванической связи между источниками сигналов. устройство содержит нормирующие усилители 1.1 и 1.2, параметрические зонные генераторы 2.1 и 2.2, усилители-ограничители 3.1 и 3.2, генератор 4, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, ключ 6, генератор

7 квантующих импульсов и счетчик-индикатор 8. 1 3. и. ф-лы, 1 ил. 4 (л)

4 (АЭ

i(JI (р

1737359

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения взаимного сдвига фаэ гармонических сигналов при обеспечении гальванической развязки их источников, Цель изобретения — повышение быстродействия при устранении гальванической связи между источниками сигналов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, Фазометр содержит нормирующие усилители 1,1 и 1,2, параметрические зонные ( пазонные) генераторы 2.1 и 2,2, усилителиограничители 3.1 и 3,2, генератор 4 накачки, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, электронный ключ 6, генератор 7 квантующих импульсов и счетчик-индикатор 8. Первые и вторые входные клеммы фазометра через соответственно нормирующие усилители

1.1 и 1.2 подключены к сигнальным входам пазонных генераторов 2.1 и 2,2, объединенные входы накачки которых подключены к генератору 4 накачки, а выходы через усилители-ограничители 3.1 и 3.2 — к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, выход последнего — к входу управления электронного ключа 6, через который генератор

7 квантующих импульсов подключен к счетчику-индикатору 8.

Каждый из пазонных генераторов 2.1 и

2.2 выполнен на двух кольцевых магнитных сердечниках 9 и 10, на которых имеются: обмотки 11 накачки, соединенные последовательно и согласно и подключенные к входу накачки пазонного генератора; обмотки

12 резонансные, соединенные последовательно и встречно и подключенные к последовательной цепи из конденсатора 13 и переменного резистора 14 и к выходу пазонного генератора; обмотки 15 управления, соединенные последовательно и согласно и подключенные к сигнальным входам.

Фазометр работает следующим образом.

Сигналы, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, поступают на входы нормирующих усилителей 1,1 и 1,2, где они нормируются (усиливаются или ослабляются) до уровня, достаточного для осуществления управляющего воздействия на пазонные генераторы. С выхода нормирующих делителей 1.1 и 1.2 сравниваемые сигналы поступают на сигнальные входы пазонных генераторов 2.1 и 2.2, Низкочастотный сигнал с генератора 4 накачки поступает на объединенные входы накачки пазонных генераторов 2.1 и 2.2 и далее на обмотки накачки 11, что вызывает модуляцию реактивного параметра (индуктивности). В результате этого в резонансных обмотках 12 и цепи из конденсатора 13 и переменного резистора 14 возникают параметрические колебания в высших зо5 нах неустойчивости при условии поступления на сигнальные входы пазонных генераторов и далее на обмотки 15 управления нормированных сравниваемых сигналов. При отсутствии сигналов на входах

10 фазометра пазонные генераторы находятся в режиме срыва колебаний в резонансных обмотках 12, что обеспечивается соответствующей начальной установкой переменных резисторов 14 в обоих пазонных генерато15. рах, Когда поступают сравниваемые сигналы на обмотки 15 управления, в резонансных обмотках 12 возникают колебания с частотой F

F = nf»<, (1)

20 где и — положительное число, зависящее от амплитуды генератора накачки;

f»x — частота генератора накачки, и начальными фазами, соответствующими начальным фазам сравниваемых колебаний

25 (т. е, фаза сравниваемых колебаний "навязывается" параметрическим колебаниям). С выходов пазонных генераторов 2.1 и 2.2 параметрические колебания с фазами, соответственно равными фазам сигналов, поступают

30 на входы усилителей-ограничителей 3.1 и 3.2 соответственно, где они преобразуются в последовательностии импульсов фиксированной частоты F, начальные фазы которых соответствуют фазам входных сигналов. С

35 выходов усилителей-ограничителей 3.1 и 3.2 эти последовательности импульсов поступают на входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 5, на выходе которого формируются импульсы с длительностью, пропорцио40 нальной разности фаз сравниваемых входных колебаний. Эти импульсы управляют электронным ключом 6 (открывая его), через который сигнал с генератора 7 квантующих импульсов с частотой 360 F поступает на

45 вход счетчика-индикатора 8. Поскольку фазовый сдвиг р по определению равен

360 р (2) где т — временной интервал, определяемый

50 фазовым сдвигом p:, Т вЂ” период колебаний, то при квантовании временного интервалаг частотой 360F получаем результат г 360

Р =t 360F = Т где Т—

F

Таким образом, полученный результат квантования р численно равен фазовому

1737359

35

45

Составитель М.Катанова

Техред М.Моргентал Корректор О,Кундрик

Редактор М.Келемеш

Заказ 1888 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,.ул.Гагарина, 101 сдвигу р. Этот результат регистрируется счетчиком-индикатором 8.

Предложенный фазометр по сравнению с прототипом повышает быстродействие, поскольку получение численного значения фазового сдвига сведено к простому подсчету количества импульсов. Применение пазонных генераторов обеспечивает соответствующее соотношение частот квантующих импульсов и частот сравниваемых колебаний, а измерения выполняются на высокой частоте.

Формула изобретения

1, Фазометр, содержащий генератор, два усилителя-ограничителя, ключ, один вход которого соединен с выходом генератора квантующих импульсов, а выход — с входом счетчика-индикатора, о т л и ч а ю,шийся тем, что, с целью повышения быстродействия,в него введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два нормирующих усилителя, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами первого и второго параметрических зонных генераторов, третьи входы которых соединены с выходом генератора, а выходы соединены соответственно с входами усилителей-ограничителей, выходы которых соединены с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, выход которого соединен с вторым

5 входом ключа, 2. Фазометр по п. 1, отл и ч а ю щ и йс я тем, что параметрический зонный генератор содержит два магнитных сердечника с обмотками накачки, резонансными обмот10 ками и обмотками управления, выводы которых соединены с первым и вторым входами параметрического зонного генератора, а обмотки управления включены последовательно и согласно, при этом обмотки

15 накачки включены последовательно и согласно, а их выводы соединены соответственно с третьим входом и общей шиной параметрического зонного генератора, резонансные обмотки включены последова20 тельно и встречно, и их выводы соединены соответственно с выводами последовательной цепи из конденсатора и переменного резистора, при этом вывод конденсатора соединен с выходом параметрического зон25 ного генератора, а вывод переменного резистора — с общей шиной,