Устройство для измерения фазового сдвига четырехполюсника в инфранизкочастотном диапазоне

 

О П И С А Н И Е, 467292

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к BBT. свид-ву— (22) 3 а я вл е! ю 15.06.73 (21) 1931491/18-10 с прпсоед!шепнем заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04 75. Бюллетень № 14.

Дата опубликования описания 1.08.75. (51) М. Кл, 6 01 г 25/00

Государственна!й комитет

Совета Министрое СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.77 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. T. Кондратов, Ю. А. Скрипник и Б. А. Иванов

Киевский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА

ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА В ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНОМ

ДИАПАЗОНЕ

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано в приборах оценки качества следящих систем н систем регулировагп!, в приборах для измерения фазового сдвига четырехполюспиков в диапазоне инфранизких частот, в гидролокации, геологической электроразведке и т. д.

Известно устройство для измерения фазового сдвига в диапазоне частот 0,001 — 1 Гц, состоящее из блока выделения периода, двух аналого-цифровых преобразователей, арифметического устройства, выполняющего операц и и "ъ! «! о )к е !.1 и я, c ) м м и р он я и и я, В о 3 В еде н и я в квадрат, пзглечепия квадратного корня и деления, и блока управления. Однако известному устройству присущи следующие недостатки: сложность аппаратурной реализации, тяк как прибор является специализированным вычислительным устройством; большая методическая погрешность, связанная с приближенностью выполнения математических операций; наличие двух каналов с необходимостью поддерживать идентичность их фазочастотных характеристик; ограниченность частотного диапазона сверху из-за ограниченного быстродействия аналого-цифровых преобразователей.

Для расширения частотного диапазона повышения быстродействия и точности предлагаемое устройство снабжено полосовым фильтром и автоматическим переключателем, вход которого через последовательно подключенные делитель напряжения и фильтр нижних частот связан с выходом смесителя, причем цепь управления автоматического переключателя соединена через формирующее устройство с генератором кварцованной частоты, а выход через полосовой фильтр соединен с фазочувствптельным выпрямителем, цепь управления которого подключена к перест) аивяех!ому декадному генератору.

На чертеже приведена функциональная схр мя предлагаемого устройства.

На чертеже обозначено: 1 -- генератор кварцованпой частоты >!, 2 — перестрапваемый декадный генератор частоты «чг, 3 — смеситель, 4 — фильтр нижних частот, 5 — формирователь, 6 — исследуемый четырехполюсник, 7 — делитель напряжения, 8 — автоматический переключатель, 9 — полосовой фильтр, 10 — — фазочувствительный выпрямитель, 11 — фильтр постоянного тока, 2 —преобразователь постоянного напряжения н код, 13 — цифровое отсчетное устройство.

С выходов генератора кварцованной частоты 1 и перестраиваемого декадного генератора 2 напряжения поступают на смеситель 3, ня

«О выходе которого с помощью фильтра нижних

467292 частот 4 выделяется инфраш!зкочястотпое няпря>кение разностпой частоты

„T. e, Ul(i) =U SiI) (! +;,), где -1 — - начальная фаза напряжения перестраиваемого декадного генератора 2. Одновременно сипусоидальнос напряжение частоты

<ч С ГСПЕратОра КВарцОВЛПНОй ЧЯСтoTII 1 IIOcTx>пает Il3 фор)1провятатель 5, 113 выходе КОТорого образуется прямоугольное напряжение, управляющее работой автоматического переключателя 8.

Вь!ходнос напряжение фильтра IIII>1(I!!Is гясIoT 4 поступает на исследуемый четырехпо. иосш!к б с коэффициентом передачи К1 и делитель напряжения 7 с переменным коэффициентом деления К. При прохождении через исследуемый четырехполюсник б напряжение

Ul (l ) ослабляется по амплитуде в J<, I раз и сдвигастся по фазе на угол 1-, в результате чего выходное напряжение исследуемого чстырсхполюсника равно

> () = К! )7 ) SII1 (- - +; >) I lH ) - !Делителем напряжения 7 коэффициент дс- . "> лсния К> устанавливается равным К(, т. с.

К =Кl, Тогда напряжение на выходе делителя напряжения 7 будет 7з() =К! lg, зпт(-l t+ ;1). (., помощью автоматического переключателя 8, работающего с частотой !, намного большей частоты подаваемых на его входы напряжений, ня вход полосового фильтра поочередно подаются выборки входных сипи- !1 лов, сдвинутые друг относительно друга пл полов!!11>>> периода частоты > пр явля1oн1сгn няп р1!>кения.

Амплитудно-фазомодулированпос напряжение с выходя автоматического переключателя подается пя полосовой фильтр 9 с частотой резонанса «) и коэффициентом нерсдячн

Кз. Отфильтрованное напряжение поступает на сигнальный! в-.од фязочувствитсльного выпрямитсля 10. Ня его управлгпощий вход lloдлстся пяпря>кение (>! (i) < р!!., Sill (<> gt+ 1) с перестраиваемого декадного генератора 2.

Фязочувствительный выпрямитель 10, олщсствляст перемножение этих напряжении, Фильтром постоянного тока выделяется сосT 1ВляI01цяя HяГ1ряжс1п!я, которос с llo)lоlцыо преобразователя постоянного напряжения в код

12 прсобряз 0Tcsl в цпфров > lo форм < цирустся цифровым отсчетным устройством 3.

Таким образом, с 1!Омощь1о автоматического иерскл!очателя 8 н полосового фильтря 9 осуществлен псренос спектра двух инфранизкочастотных напряжений Uq(t) и Uq(i) в обI3cTI высоких частот. Это да T возмо>кность значительно повысить точность н быстродействие прибора, расширить его частотный диапазон до 100 — 200 Гц и осуществить одноканальное преобразование информации.

Предмет изобретения

Устройство для измерения фазового сдвига чстырехполюсника в инфранизкочястотпом диапазоне. содер>кащее генератор кварцованной частоты, перестраиваемый декадный генератор, смеситель, фильтры, фазочувствитсльпый выпрямитель, преобразователь постоянного напряжения в код, и цифрОВОс отс1стнос устройство, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного дилпязопа, »OII»llllcш!я быстродействия и то гиостн, оно снабжено полосов1>1)! (!)Ильтро)1 и лвтомятп

467292

7 (t (Состакптель Л. Нрокорова

Редактор И. 1Бубпна Texpед М. Семенов Корректор В. Брыксина

11аказ 149! Тираж 902 Подппснос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Череповецкая городск".,ÿ тппогра4>ил