Электрического напряжения

 

284!63

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ.Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сс|оз Сове)ских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М—

Кл. 21е, 36/03

Заявлено 23Л/11.1969 (№ 1351070/18-10) с прпсосдпнсипсм заявки ¹вЂ”

КОМИтот Ilu ДЕЛаю изобретений и открытий иди Сееете Мнниотрое

CGA

Приоритет—

Опуб)лпковаио 14.Х.1970. Бюллетень .x > 32

Дата о;|ублпкования оп|псаппя 23.1V.1971

МП К 6 01г 23 06

УДК 621.317.361 (088.8) Авторы изобретения

К). А. Скрипник, П. П. Орнатский, В. В. Литвинов и Г. Н, Потапова

Институт электродинамики AH Украинской СС

Заявитель

ВСЕСОЮЗНАЯ

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ЧАСТО

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯ)КЕНИЯ о

Изооретение относится и области элсктроизмер|.тельной техники и может быть использовано для измерения частотных изменений

-лектрпческпх колебаний ьо времени, напр!!мер, для измерения частотноп нестабильности генераторов, выходных сигналов частотны. ; датчиков и т. и.

Известны способы измерения изменений частоть1 электрических колебаний. Онп основаны иа гетсродинном преобразован|ш исследуемо1 о напряжения с у |астпем двух квадратурных напряжений образцовой частоты, выделении напряжений разностпых частот с последующим пх дифференцированием п преобразованием разности частот исследуемого и образцового напряжений в ампгиггуду напря>кения и требуют одновременного преобразования сравпивасхпях частот параллельными звеньями с

;. дснтпчными характеристиками.

К недостаткам известных способов следуеp отнести то, что для получения необходимой точности измерений требуется тщательное симмстрпровапие амплитудночастотных п фазочастотных характеристик обоих измеритель.ных каналов, что .практически трудно осуществимо. Так, например, большая крутизна фазовых характеристик селсктивпых усилителей, L"êëþ÷åHHûx на выходе смесителей схемы прототипа, приводит к значительным погрешностям при измерении изменений частоты из-за температурной и временной нестабильности фазочастотных характеристик сслективных усилителей.

Кроме того, выполн|пь квадратуры с |дептпчнымп характеристиками в широком динамическом диапазоне практически невозх!о>кно

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения изменений част<)ты электрических колебаний путем нового

10 способа преобразования сравниваемых сигналов, который исключает пз измерительной схемы парные элементы и звенья. характеристики которых нужно подбирать п сохранять одинаковы ми.

15 Это достигается тем, что напряжение исследуемой частоты поочередно с заданной частотой коммутации смешивают с квадратурпымп напряжениями генератора образцовой частоты, из смешанного напряжения выделяют нз20 пряженис разностной частоты, которое дифференцируют и балансно модулируют поочередно с тои же частотой коммутации квадратурнымп напряжениями второго генератора

|1)иксированной частоты, а модулированное на25 liряженпе фильтруют полосовым )и,чьтром с центральной частотой. равной частоте второго генератора, и полосой пропусканпя меньшеи, |СМ ЧаСтОта КО:,.;:; < лп|)ейно ЛетЕКтПРУЮТ и измеряют выхолив.м прибором, ппичем час30 тоту коммутации выбирают более высокой, 284163 чем разность исследуемой и образцовой частот, но более низкой, чем абсолютное значение сравниваемых частот.

На чертеже приведена фу««кцио нальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит смеситель 1, фильтр 2 нижних частот, дифференцирующее звено 8, балансный модулятор 4, полосовой фильтр 6, линейный детектор 6, автоматический nepeh JIIo IBTc Ib 7, II) JIbTII BH6P3ToP 8, втоРоЙ ключатель 9, квадратурные фазовращатели (на л/2) 10 и 11, генератор 12 образцовой чаcro Tel, генератор 18 вдпомогательной фикоирован>ной частоты.

На пря>ксп««е, изменение частоты которого нужно измерить, подают на сигнальный вход смесителя 1 и на управляющий вход его поочередно с частотой коммутации О,,- подают напряжения частоты Ы, от генератора 12 в Ilcpьый полупериод частоты коммутации непосредслвенно, а во второй — — Iefp« .з ивадра««у«р ный фазовращатель 10. Частота коммутации выб.lрается больше разностной частоты, образующейся на выходе смесителя I, но меньше aoco«IIoTHbIx значс««««««опорной If измеряемой частот.

Далее из выходного напряжения смесителя 1 при помощи фильтра 2 нижних частот с граничной частотой, равной частоте генератора 12, выделяют напряжение разностной частоты, которое, после дифференцирования звеном 3 поступает на модулиру«ощий вход балансного модулятора 4.

На сигнальный вход баланс««ого модулятораа 4 поочередно с той же частотой коммутыIIии Й „поступа«от напряжения более высокой частоты оТ второго генератора 13 с фиксированной частотой с> со сдвигом фаз на л2, задаваемым фазовращателем. 11.

При синхронной работе автоматических переключателей Т и 9 нз выходного напряжения баланс««ого модулятора 4 с помощью полосового фильтра 6 с центральной частотой, paçной частоте генератора 13, и полосой пропускания меньшей, чем частота коммутации 9., 5 выделяют перемсннос напряжение с разностНОЙ ЧаетОтОй 0)I — ((О (() — (OPj.

Напряжение суммарной частоты а втоматически компенсируется за счет 90 - ного сдвиг;. фаз между, поочередно воздействующими;-га

«О модулятор на пря>««ен««ями, После линейно-о детектирснвания па,пряжения разностной част>ты в детекторе 6 получают, например, пропорциональное разности измеряемой и образцовой частот.

15 Таким образом. благодаря предлагаемому способу задача измерения изменений частоты выполнена без пр««менения звеньев, неиденти «ность характеристик которых приводит к большим погрешностям измерения, а также без

20 звена извлечения квадратного корня, что зн:1чительно упрощает схему:устройства.

Предмет изобретения

Способ измерения изменений частоты зле««трического т«апря>кения, отличающийся тем, ITo, с целью погышспия точности,,напряже «««е исследуемой частоть«,поочередно с заданной

:астотой,««оммутации смешивают с квадратурными напряжениями генератора образцовой частоты, из смешанного на пряжен««я выделяют напряжение разностной частоты, которое дифференцируют и балансно модулируют поочередно с той же частотой коммутации ква Iратурными напряже««««я ми генератора фикс Ipован ной частоты, модулированное Hïïðÿ>bñIlèå фильтрируют полосковым фильтром с центральной частотой, равной частоте генер,fтора фиксированной частоты, и полосой illpf>гусканпя меньшей, чем частота коммутаы «, ".èíåéíî детектируют и измеряют выходнь«.1« прибором.

284163 йх

Й ык

Составитель Кучеренко

:Редактор С. И. Хейфиц

Корректор Л. А. Царькова

Текред Т. П. Курилко

Заказ 7948

Подписное

Тираж 480

Областная типография Костромского упрявлеиия ао печати

ЦНИИПИ Комитета по делаи изобретений и открытий при Совете Мпянстров СССР

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5