Патент ссср 360622
О П И С А Н И Е 360622
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союа Соеетских
Социалистических
Реслублин
Зависимое or авт. свидетельства №
М. Кл. G 01г 25/02
Заявлено 11.Ч111 1969 (№ 1354550/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 28.Х1.1972. Бюллетень ¹ 36
Комитет по делам иаобретениЯ и открытиЯ ори Сосете Министроа
СССР
УДК 621.317.373 (088.8) Дата опубликования описания 2.II.1973
1 иблиотена ggg
a ° ° *
Авторы изобретения
Заявитель
Институт электродинамики AH Украинской ССР
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ ДВУХ СИНУСОИДАДЬНЫХ
НА П РЯ)КЕН И й
H3t06IPeTeIHHe относи тсЯ к (f)asoHI3MelPIHlT
IHoé технике Ht предназначено для и3IMetpeHIH6I фазовых сд1ви гов ta неп рерьпв но м ptHIBIHasto!He ча сгот без частотной на ст рой ки зле ментов с4змер ителыной схемы.
Известны способы измерения сд в и га фаз между с ину со идал ыными IFI BIFID Ht?K etHHIHIMи с
tFrpeIot6pa 3î âàíèåì частоты ср а|вои ваемы х по фазе напряжений в;ниакую @HIKtctHlptotaa!HIHyro частоту, кото|рые не пре буют частотной настройки 3IFFelxIetHTolB изме р итеаыной схемы.
В эвих спосо бах часто:гнат селекщи я на|п ряже н ий reTetpotptH!HIHolrto прес браво вани я IaicTîòlû (модули рснван ных кол ебан и й) осущеспвляется фильтрам и верх них ча стот, благодаря чем у исключаегся необход и мость в перестройке частоты гетepogr HIHtHtotro на пряжения.
Одна ко реалыные фильтры немеют огра ниченный ча стот ный дна назон и tHe подавлятог ттол но стыю HTolpyFo боковую частоту .в мюдуJIIHIpoIBBlHHhIx rtetTe!pодинньбм на п ряжением ко- леба н и ях. По3TIQIM$ ча стогный дна назон и то чность фазом евро|в, реализуют их ильвес пные способы, недоc TBToч ны.
П редлагаем ый способ поз в оля ет значительно расширить частотный дна па зон путе м и|сключе ния фильтрации п реобраэо|ва н ных по частоте входных напряжени й, а. та кже существен но по|вьбс ить точечность ивмер ения за счет того, что одно и з Bxto+IHbIx на п ряжений перемножают с гетерод ивным на пряжен ием фи кси рававной частоты, форму кого рого п ред ва рителыно тпресбра зуют в п|ря моугсиьную, другое входное на пряже ние перем но,5 жуют со сдвинуты м по фазе гете роди н ным на пря же ние м прямоугольной формы, пере м нож енные напряжения подают на входы фа зotaого детектора с пило образной, си мметри ч ной от нос ительно нуля, xatpatKTetptHcTIHKOIH, 10 а фазовый сдвпт между входны м1и напряжен ия м и о пределяют по фазовом у сдвигу гет ероди нных на п ряжений, который уста на вливают по нулевому значе н ию вьаходного cHtrнала фазового детектора..
15 На фиг. 1 при ведена функц ио налыная блаксхе ма, поясняющая предлагаемый способ; на фиг. 2 — в ременные диаграммы HalapR?KeHtHH в pasJIIH63HbIx точечках схемы; На фиг. 3— аиплитуд|но-фаво|вая xap BIKTepiHIcги ка дeiTetK20 то р а.
Входные напряжения U> = U„„sin U2 —— U,,sin (с?1+тр) поступа ют на од и и из входо в умяожителей 1 и 2. На вто рой вхюд умножителя 1 подают напряжение фик25 с ирова н ной частоты гетероди на 8 U3 —— = U,sinQt, кото рое преобразуют формиро вателе м 4 в на пряже н ие прямоугсхлыной фо р м ы. Н а,вто р ой вход ytw!Hot?K!HIT åë ÿ 2 гете р о. 3IHtHное HBIriряже н ие поступает сд в и нутым по 30 фанзе фазов ра щателем 5 U4 — — U„,, 31п (Dt+8), 360622 = (I„"t, +1„,) — ", которое также л(роо бра(зует(ся в IIIpHIMioy(10(IIbную фор:м(у ф(0(рмирователем 6. В резулцтате I1IeIpe(MIHIoIHeamis входною на(п(ряжения (частоты а в ум ноии(пеле 1 с п(р ямоуголынцм,напряиен ием гетерод(и(на,частоты, Я(а)) И) Мр(а(зуется па(кет(ное манинули р(ов а нное по фазе на пряжения Уз со сд(внпо(м между пакета(ми1,в 180 ((ем. Фиг. 2а). На(п|р яжe(H(H(e на выходе умнож(и(геля 2 U(; (сд(в(инуто по опи(6а(ющей па(кет н опо нанр(яжен(ия (на угой 6 ((см. фиг. 2 б), IBIHIOOHiMlbLH фазо(вра(щателем 5. Фазо(ма(нипули(ро(ва(н(ные .на(пряженин подают на IBxo(II фаэо(вого детектора 7, и(меющего оилообразн(ую, сим(мепричную ioTIHoicIHтелыно нуля, а м(плитуд1но- фа(эо(в(ую xa(pa(KT!ep(HIсти(ку (IcM, фи(г. 3). В(ьгход(ной ток детектора, з(начен(и е,кото(рого II(po(IIoiplIIHIOHBJIbIHQ фасо(вог м(у сд(в(и(гу между IBIIvo(a(HbIMH на(пряжениягми, и(змеряют IIIIp(H(6opoiM 8 п(остоя(и ного то(к а. И(з д(иаграм(м ф(и(г. 2а и 26 видно, что фазовый cgiBIHII между вхо(дными (наптряже(н(и(я(мн дете|кто(ра с(ка(ч(коо(бразил и(з ме(няется от BIHB.че(нация ср д(о 3(HBI÷åIHIHÿ ср — IL ((см. ф(и(г. 2 в). В сонат(вет(ст(вии с пилообра(зн(ой и с(и|м|меп(р ичцой xaipaIHze(pHicwHiIIBIMIH детектора епо BbIxog,Бой ток меHimeiTicsl от,полож(ителыного до отр,идат елыного зн ачен(и(я 1Д вЂ” 1ж (см. фиг. 3). Время t(H 4, в течение которого токи д етектoipа I и I,,ïðîòåiêàiþò че(рез вы(ходной IIp(HI60ð 8, определяется c(IIIBIHII,OIM фаз oI.H6BIIom!Hix пакет(ные нап ряженин (ом. фиг. 2 а, б). Приб о(р IIolcT05IIHIHOIIQ тока, будет 0TIKJIонятыся IIiîä дейспвием среднего тока -1, = — 1" dt + 1;сЫ о г, 4 где Т = 2 (t, + 8,) = — — период гетеродин2л Q ного напряжения. У чит ы(вая, что вовремя t, = —, а время И к — 9 8, = —, ток через пр ибор равен Я 10 14 (р 8)1 А и где I — (ма кси(малын,ый TiolK д етекто1р а. Сигнал на выходе детектора (II(— — О) будет 15 и(меть нуле(вое а паче(ние (п(ри;равенстве:изме(ряемого фазовопо сдыага ср фасо(вому сдвигу геге р(од(и(н(ны(х (н а(п р яж ен(и и 8. Та(ким о(6(разом, IIIo,âåë(HIHmíå фaaioIBOIIO сдвига между налряже(н(нянями фи(кс(ирова(н(ной 20 часТоты можно определять фазовые сдв(ини (между напряжен(ия(ми, из(меняющим(и(оя в III(HI р о(ком ча(стотном д(иа(пазоне. П(р и этом нет неабхо(д(имости в регул(и(ро(вке каких-либо элементов измерителыной схемы. пр(и и(зменени(и 25 часпоты IBxo(aiHbllx с(и(пнало(в. П,р е д м е т и з о 6 р е т е н,и я 30 С(пОсо6 изме(ранил cl+IBHII a фаз д(вух еинусо(идалыных на(п(ряжен(ий, отличающийся тем, что, с целью pa(CIIIIH(peHHiH ча(стопнопо ILIHBIIIBIза на и по(вы(шин(ин тояности и,з(мерения, одно нз IBxoglHbIx на(пряжевий перемножают. с гете35 роди н ным нап ряжени|ем дикси(ро(ва(нн(ой ч(а(стоты, ф(о(р(му кото(р о(го предва ригелыно п(рео(6разуют в пря моу(полыну(ю, дру|гое входное напряжение, перемножают со сдвинутым I70 фазе гетероди(н(ны(м на(п(ряжен(ием п(рямо40 у(полыной фо(рмы, перемноженны(е,нап(ряжеIHHiH д етекпируют и пol фа зовом(у GLIB(HI+ гетеродин(ных на(пряыениф, который уста(навл(и.ва ют по нулево(му з(на(ченчи (в(ы(ходногс(сигнала фазо(вого детектора, о(пределяют фазо45 вый сдвиг между вход(ными на(п(р яжеки(ями. 366622 Фиг.1 6 фиг 4 Фиг 3 Редактор Т. Иванова Заказ 112/13 Изд. № 1855 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапу она, 2 Ig г Составитель Г. Кучеренко Техред Т. Миронова Корректоры: T. Гревцова и Л. Кириллова
