Устройство для измерения разности фаз двух электрических сигналов одинаковой частоты

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.XI.1970 (№ 1494414/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 14.VII.1972. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 23.VI I I.1972

М, Ь;л,. б Olr 25/04

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.77(088.8) Авторы изобретения

В. А. Бобко и В. Д. Тронько

Заявитель

Киевский ордена Ленина государственный университет им. T. Г. Шевченко

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ ДВУХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ОДИНАКОВОЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано при создании фазометров.

Известные фазометрические устройства, основанные на выделении синуспых и косинусных составляющих сигналов и содержащие входные устройства, фазовращатели, взаимно перпендикулярные катушки и оптические поляриметры, не обеспечивают высокой точности измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений разности фаз электрических сигналов одинаковой частоты.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено двумя полуволновыми магнитооптически активными пластинками, поляризатором и монохроматическим источником света.

При этом разность двух фаз электрических сигналов преобразуют в поворот плоскости поляризации света, проходящего через две полуволновые пластинки, оси наибольших скоростей которых соответственно вращаются во времени как и фазы электрических сигналов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из монохроматического источника света 1, поляризатора 2, полуволновых магнитооптически активных пластинок

8 и 4, оптического поляриметра 5, входных устройств 6 и 7, фазовращающих устройств 8

I l 9 и в з а и м н о Il 0 p Il C I t;1 t » . 0 b » B T ) e» А и В, А и В, создающих вращающееся магнитное поле.

5 Принцип работы устройства показан на фиг. 2, где Š— направление плоскости поляризации, падающего на пластинку 8 светового луча; Š— направление плоскости поляризации луча света, прошедшего пластинку 8 и

10 падающего на пластинку 4; Е" — направление плоскости поляризации света, прошедшего пластинку 4; Н вЂ” направление вращающегося мап|итного поля, создаваемого катушками А и В, и соответственно оси наибольшей скоро15 сти пластинки 8; 11 — направление вращающегося магнитного поля, создаваемого»атушками А и В, и соответственно оси наибольшей скорости пластинки 4.

Устройство работает следующим образом.

20 Световой поток, излучаемый источником 1, преобразуется в плоскополяризованный луч поляризатором 2 и проходит через две последовательно расположенные полуволновыс магнитооптически активные пластинки 8 н 4, 25 находящиеся во вращающихся магнитных полях катушек А и В и А и В . Входные устройства 6 и 7 выравнивают амплитуды электрических сигналов, а фазовращающпс устройства 8 и 9 создают сдвиг по фазе на 90, что

30 обеспечивает создание вращения магнитного

345447

lid Sin Û Ю

Й>Г /

U0SLrl Cdt поля, подаваемого на взаимно перпендикулярные катушки А и В, А и В .

Направление вращающегося магнитного поля в катушках А и В, А и В совпадает с фазами электрических сигналов. Полуволновые пластинки 3 и 4, обладающие, например, эффектом Коттона-Мутона, создают сдвиг по фазе на 180 между двумя перпендикулярными компонентами Е и Е,. падающего на них плоскополяризованного луча с направлением плоскости поляризации Е.

При внешнем магнитном поле cot в катушках А и В плоскость поляризации прошедшего через пластинку 8 луча будет вращаться с удвоенной скоростью в том же направлении.

Пластинка 4 находится во внешнем магнитном поле Н, направление которого cot+Qo.

Направление поляризации света на выходе пластинки 4(Е") будет равно

8 = 2et — 2(2m>t — (et+,)J 2,.

Разность же фаз двух электрических сигналов равна

О- вл = (>.о + Фо) — = >>о> т. е. плоскость поляризации прошедшего через систему светового потока повернется на угол, равный удвоенному значению разности фаз электрических сигналов. Регистрация угла по5 ворота плоскости поляризации осуществляется с высокой точностью с помощью оптического поляриметра 5.

Предмет изобретения

10 Устройство для измерения разности фаз двух электрических сигналов одинаковой частоты, содержащее в двух каналах последовательно соединенные входные и фазовращающие устройства и взаимно перпендикулярные

15 катушки, а также оптический поляриметр, отличаюи ееся тем, что, Гс целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя полуволновыми магнитооптически активными пластинками, поляризатором и монохромати20 ческим источником света, на выходе которого последовательно установлены поляризатор, две полуволповые пластинки и оптический поляриметр, причем полуволновые пластинки расположены в вращающемся поле взаимно

25 перпендикулярных катушек.

345447

2о1ь

Составитель А. Изюмов

Техред T. Ускова

Редактор В, Левятов

Корректор С. Сатагулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2587/9 Изд. № 1146 Тираж 40G Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4,5