Фазометр

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (>t) 46559T

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.01.73 (21) 1877756, 18-10 (51) М. Кл. G Olr 25 00 с присоединением заявки ¹

ГосУдаРстввкзый " ì от (23) 11р иор итет

Совета Министров СССР

fl0 делам l{306p2TRlнй Опубликовано 30.03.75, Бюллетень № 12 (53) УДК 621.317.772 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 16.12.75 (72) Автор изобретения

Ю. И. Кузьмин (71) Заявитель (54) ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и,предназначено для измерения сдвига фаз между двумя электрическими периодическими:колебаниями одной и той же частоты.

Известен фазометр, содержащий два входных усилителя-ограни штеля, .выход которых подключен к входам биполярной фазочувствптельпой схемы, а выход последней соединен с регистрирующим устройством.

Однако в таком фазометре наблюдается низкая точность измерения фазы вблизи нуля, а также зауокенный,предел измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения фазы вблизи нуля и расширение пределов измерения.

Это достигается тем, что предлагаемый фазометр снабжен в каждом .канале делителем частоты и схемой совпадения, включенными между выходами усилителя-ограничителя и входами биполярной фазочувствительной схемы, причем вход установки «О» схемы совпадения в каждом канале подключен к второму выходу делителя частоты.

На фиг. 1 показана блок-схема фазометра.

Блок-схема содержит усилители-ограничители 1, 2, делители 3, 4 частоты, схемы 5, 6 совпадения, биполярную фазочувствительную схему 7, регистрирующий прибор 8. На выходах 9 и 10 усилителей-ограничителей вырабатываются импульсы, совпадающие во времени с положительными, а на выходах 11 и

12 — импульсы, совпадающие во времени с отрицательными переходами через нуль входных сигналов U и U2.

На фиг. 2 а — м изображены временныс диаграммы, поясняющие принцип работы фазометра, где а — сформированный сигнал U<,. б, в — импульсы соответственно на выходах 9

10 и 11 усилителя-ограничителя 1; г, д — импульсы соответственно на выходах 13 и 14 делителя

3 частоты; е — им пульс на выходе 15 схемы совпадения 5; ж — сформированньш сигнал

U, з, и — импульсы соответственно на выхо15 дах 10 и 12 усилителя-ограничителя 2; к, л— им пульсы соответственно на выходах 16 и 17 делителя 4 частоты; м — им пульсы на выходе 18 схемы 6 совпадения.

Рассмотрим случай, когда сдвиг фаз меж20 ду исследуемыми колебаниями находится за пределами мертвой зоны. Тогда перед началом работы делители 3 и 4 устанавливаются в одно и то же исходное состояние. Передние фронты выходных им пульсов делителя 3 частоты и схемы 5 совпадения совпадают во времени с каждым третьим импульсом на выходах 9 и 11 усилителя-ограничителя 1.

Аналогично передние фронты импульсов на выходе 16 делителя 4 частоты и на,выходе 18 схемы 6 совпадения совпадают во времени с

465597

3 каждым третьим им пульсом IIII выходах 10 и 1 усилителя-ограничителя.

Учитывая, что в большинстве случаев фаза за один-два периода частоты входных сигна- 5 лов не изменяется, определяют временной сдвиг .между серединами выходных им пульсов усилителей-ограничителей, которые не

<подвержены влиянию ухода нулевой линии.

В случае, когда сдвиг фаз между исследуемыми колебаниями находится в пределах мертвой зоны (фиг. 2, а, ж) перед началом работы делитель 4 (фиг, 2 к, л) устанавливается в состояние на единицу больше, чем делитель 3 частоты (фиг. 2, г, д). При этом временное соответствие фронтов импульсов на выходах делителя 3 частоты импульсам на выходе 9 усилителя-отраничителя 1 по сравнению с рассмотренным выше случаем не 2<) изменяется. Соответствие же фронтов импульсов на выходе 16 (фиг. 2, к) делителя 4 частоты и на выходе 18 (фиг. 2, м) схемы

6 совпадения фронтам импульсов на выходах 10 (фиг. 2, з) и 12 (фиг. 2, л1) усилите- );, ля-ограничителя 2 становится следующим: фронт 12 .(совпадает сфронтом t(2,),. фронт

IV

tzz+ с фронтом t (2 1) и т. д., a фронт совпадает с фронтом 4 ; фронт 4 ч

С ФРОНТОМ 1(2 ) И T. Д.

Результат IIIo табло регистрирующего устройства пропорционален

2 (t g а,.) — (l(g ) — t(2g > )) + (t(g — ) — 8(2д — ) )—

II

: ((1, ) (2 -)) + ((1 — ) t(2 — )) °

Интервал времени t<1+) — t<2.) — T+=-+М, интервал времени t<1 ) — t<2 ) — Т+-.— ЬЛ, 40.где Т вЂ” период исследуемых сигналов;

Л/ — погрешность за счет смещения нулевой линии; т — интервал времени ме)кду переходами через нуль одноименных фронтов сформированных сигналов UI 2.

С учетом этого, показания регистрирующего устройства пропорциональны

2 (tI g — t,.) = Т + -, + М+ Т + — М = 2T+ 2-, т. е. в мертвой зоне фазометр измеряет угол

360 +<р.

Представление измеряемого угла в виде

360 +<р не всегда является удобным, однако вычитание фиксированной величины 360 из конечного результата не вызывает технических затруднений. Это можно сделать автомати;сской предустановкой счетчика, входящего в состав регистрирующего прибора 8, в

«О» после достижения в последнем результа а, пропорционального 360 .

Предмет изобретения

Фазометр, содержащий измерительный и опорный каналы, в соста в каждого из которых входит усилитель-ограничитель, биполярную фазочувствительную схему, подключенную к регистрирующему устройству, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазы вблизи нуля и расширения пределов измерения, он снабжен и каждом .канале делителем частоты и схемой совпадения, включенными между выходами усилителя-ограничителя и входами биполярной фазочувствительной схемы, причем вход установки «О» схемы совпадения в каждом канале подключен к второму выходу делителя частоты.