Способ измерения фазовых сдвигов

 

,! !

ОП ИСА ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

СотоЭ Сое®тсиим

Социалистических

Рфсяу6нии (11) 57, 3771 (61) Дополнитедьное. к авт. свил.ву (22) Заявлено 29. 10.74 (21) 20707 5М 21 (61) М. Кл.

G 01 R 25/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,09.77.Бк ллетень № 35 (45) Дата опубликования описания 03.10.77

1 асудврствюннМ визит

Cewa Мниктрюе C_#_!! в двлаи нзвбрвтеллл

II OYNPblYN!! (53) УД1(6 1 317 77 (0H8 Ri (72) Авторы изобретения

П. M. Шучкин и С Д (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВ!!ГА

Изобретение OTHocHTGB K фазоизмерительной технике и может найти применение при создании фазоизмерительной аппаратуры для работы в условиях повышенных помех.

Известен способ измерения фазового сдвиб га, основанный на выделении временного интервала, пропорционального фазовому сдвигу 11). По этому способу осуществляют интегрирование входных исследуемых сигналов HB двух временных участках, которые задаются задатчиком времени в строго фик; сированные моменты времени по отношению к опорному сигналу, и определяют временАй интервал, пропорциональный фазовому сдвигу, путем сравнения между собой интегральных значений входных исследуемых сигналов на двух участках по каждому из гармонических с игналов.

Известен также способ измерения фазового сдвига, основанный на выделении временного интервала, пропорционального двойному фазовому сдвигу 12). По этому способу осушествляют интегрирование входных исоледуемых сигналов на двух временных участках, которые задаются задатчиком времени в строго фиксированные моменты по отношению к опорному сигналу, с выделением временного интервала, прямо пропорциональ ного двойному фауовому сдвигу f> = — ), 2 путем сравнения между собой интегральных значений входных исследуемых сигналов на двух участках по каждому из исследуемых сигналов.

Этот способ имеет меньшую погрешность измерения, но обладает тем же недостатком, что и предыдуший, а именно дополнительной погрешностью измерения сдвига фазы ио-за погрешности задания границ интегрирования.

При этом среднеквадратическая погрешность измерения прямо пропорциональна неточности в задании границ интегрирования.

Белью изобретения является повышение точности измерения фазового сдвига.

Доставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу измерения фазовс

ro сдвига, основанному на выделении временного интервала, пропорционального двойному фазовому сдвигу, интегрируют гармонические сигналы на одном временном участке, причем интегрирование исследуемого сигна573771

В исходном состоянии ключи 1, 4 закрь ты, интеграторы 2, 5 находятся в нулевом состоянии и вентиль 9 закрыт.

По команде "Пуск открываются ключи

1 и 4. Исследуемые сигналы Uo и 0 g поступают через ключи на входы интеграторов 2 н 5, выходные сигналы которых подаются на входы нуль органов 3 и 6 торые фиксируют моменты равенства нулю интегральных значений входных исследуемых сигналов. Выходные сигналы нуль-органов закрывают соответствующие ключи, подаются на триггер 7 с раздельными входами, который формирует прямоугольный импульс, по длительносТи равный моментам поступл ления импульсов с нуль-органов. Этот импульс подается на управляющий вход вентиля 9. Вентиль пропускает на выход регистратора 10 число импульсов, пропорциональное измеряемому фазовому сдвигу, с генератора импульсов 8. На этом цикл измерения заканчивается.

Использование предлагаемого способа измерения фазового сдвига, по сравнению с существующими, обеспечивает повышение точности измерения фазового сдвига, упрощение схемного построения фаэометрической аппаратуры и расширение диапазона частот исследуемых сигналов в сторону повышения частоты.

Ua - 01ЬМШС я

U„ Оя Sic ((vt — У), tà,= =— + — (t — — )

ВК 1 Ч цр цр а т.е. они зависят от момента начала интегрирования. ;30

Однако временной интервал, заключенный между t и t< и равный их разности, не зависит от момента начала интегрирования.

Причем если интервал интегрирования не превышает длительности одного периода исследуемых гармонических сигналов (что лежит в основе данного способа измерения), то

2 1.

21 ф

Ш 40

Следовательно, выдепяемъ и временной интервал пропорционален двойному фазовому сдвигу и не зависит от момента начала интегрирования. Тем самым устраняется источник дополнительных погрешностей и дости- 45 гается повышение точности измерения сдвига фазы.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа измерения фазового сдвига. б0

Оно состоит иэ ключа 1, интегратора 2, нуль-органа 3, ключа 4, интегратора 5, нуль-органа 6, триггера 7, генератора импульсов 8, вентиля 9, регистратора 10, кнопки 11 Пуск . 55

3 ла начинают в любой произвольный момент по отношению к опорному сигналу и заканчивают в моменты равенстЬа нулю интеграль ных значений по каждому из гармонических сигналов, 5

Исследуемые гармонические сигналы имеют вид:

Если обозначить чачало измерения (интегрирования) через to, момент окончания интегрирования по сигналу Uo через 1 а по сигналу 0 к - через т., то для случая равенства интегральных значений 15 нулю можно записать следующие авенства:

J01 æØt =О )

1р

Фу

J U>sin (mt -ю) 0;

<о откуда следует, что tg и t могут иметь следующие значения:

2КХ 25 р О >

Формула изобретения

Способ измерения фазового сдвига, основанный на выделении временного интервала, пропорционального двойному фазовому сдви«

ry, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, гармонические сигналы интегрируют на одном временном, участке, интегрирование исследуемого сигнала начинают в любой произвольный, момент по отношению к опорному и заканчивают в моменты равенства нулю

% интегральных значений по каждому из гармонических сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

375581, М.Кл. > 01 %. 25/04, приорий тет 14 09 70

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 474763, М.Кл. 6 01 0 25/00, приоритет 08.02,73.

573771.Составитель Г. Андриевский

Редактор Г. Котельский - Текред 3. фанта К ор рек тор Н.

Н. Ковалева

Заказ 3757/36 Тираж 1101

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, РаУшскаи наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4