Способ измерения фазового сдвига

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 130677 (2f) 2495409/18-21 (51}hh Kh. с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 R 25/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150780. Бюллетень ¹26 (53}УДК 621 317 (088.8) Дата опубликования описания 15.0780 (72) Авторы изобретения

В.С.Галяминский и А.В.канюков (71) Заявитель

Челябинский технологический институт им. Ленинского комсомола (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА

Изобретение относится к радиоизмерительной и вычислительной тех- нике и может быть использовано при измерении фазовых сдвигов.

Известны способы измерения фазовых сдвигов, по которым производится преобразование входных сигналов в две последовательности коротких импульсов, причем. моменты появления импульсов в каждой последовательности соответствуют нулевой фазе соответствующего входного сигнала (13 .

Затем в течении -времени измерения производят время-импульсное преобразование временных интервалов от импульсов первой последовательности до последующего импульса второй последовательности в коды и их суммирование. По окончании времени измерения результирующий код.принимают за код среднего значения фазового сдвига.

Однако при измерении с помощью укаэанного способа фазовых сдвигов, близких к Оо или 360, при наличии шумов возникают значнтельнйе трогреш= ности, обусловленные разрывным поведением величины фазового сдвига в этой точке.

Цель изобретения — повышение точности измерения среднего значения фазового сдвига.

5 Это достигается тем, что по способу измерения среднего значения фазового сдвига, основанному на форМировании двух последовательностей коротких импульсов, соответствующих момейтам перехода входных сигналов через нулевой уровень, и последующем формировании прямоугольных сигналов, длительность которых зависит от разности фаз, формируют временные интервалы так, что начало одного иэ прямоугольных сигналов соответствует нечетному импульсу первой последовательности коротких импульсов, а конец соответствует четному импульсу второй последовательности коротких импульсов, начало второго прямоугольного сигнала соответствует нечетному импульсу второй последовательности коротйих сигналов, а конец соответ-, 25 ствует четному импульсу первой последовательности коротких сигналов, " " при этом длительности сформирован,ных прямоугольных сигналов равны со ответственно T +ф н Ф - р, где

Ф вЂ” период исследуемых процессов;

ЯффйфйфЖ,ъ@4йфж 3,- » =м ." .-:;: - - -.. -- — - -.

748274

S$ бО

65

Р— измеряемый фазовый сдвиг между исследуемыми сигналами.

На фиг. 1 представлена функциональнач схема устройства для осуществления предлагаемого способа;на фиг,2 временные диаграммы его работы. устройство включает формирователи 1 и 2 входных напряжений, распределители импульсов 3-5, триггеры б и 7 временного интервала, элементы совпадения 8 и 9 и счетчик 10.

Формирователи 1 и 2 входных напряжений,соединены с входами распределителей имПульсов 3 и 4. Входы триггеров б и 7 временного интервала соединены с соответствующими выходами распределителей импульсов

3 и 4, а выходы соединены с первыми, входами элементов совпадения 8 и 9, третьи входы которых соединены с выходами третьего распределителя импульсон 5, на вход которого подается последовательность импульсов с генератора квантующих импульсов. Шины

"Сложение" и "Вычитание" счетчика

10 соединены соответственно с выходами элементов совпадения 8 и 9.

Вторые входы элементов совпадения

8 и 9 соединены с выходом источника сигнала, соответствующего времени измерения, шина "Запуск" соединена со входами первого и второго фбрмирователей входных сигналов и со входами первого и второго распределителей импульсов.

Работает устройство следующим образом.

На первые входы формирователей

1 и 2 подаются исследуемые процессы, а вторые входы соединены с шиной

"Запуск". На выходах формирователей

1 и 2 получают последовательности коротких импульсов U и 02 соответственно, причем момент появления каждого имгульса соответствует положительному переходу через нуль соответствующего исследуемого процесса, а также моменту появления сигнала "Запуск", если в этот момент исследуемый процесс больше нуля.

Получениые последовательности коротких импульсов 0„ и U2 поступают на распределители импульсов 3. и 4, на первых выходах которых получают поI 1 следовательности U и U< нечетных импульсов последовательностей

° U, и U2, а на вторых выходах — последовательности 0 и U< четных, импульсов последовательностей U и

0 . Далее. последовательности им1 пульсов 0 и U поступают соответственно на первый и второй входы триггера б нременного интервала первого канала, на выходе которого получается последонательность Ue, прямоугольных импульсов длительностью

Ф + Р, где Ф вЂ” период исследуемого процесса; — измеряемый фазовый сдвиг. Последовательности импульсон

04 и 0 поступают соответственно

i 2 на первый и второй входы триггера 7 временного интервала второго канала, на выходе которого получается последовательность 0„ прямоугольных. импульсов длительностью — Р . Последовательности импульсов U8 и Ug поступают на первые входы элементов совпадения 8 и 9, на вторые входы которых подается сигнал, соответствующий времени измерения, а на третьи входы — две последовательности коротких импульсов с выходон распределителя 5, сдвинутые одна относительно другой на 180 . За время измерения Т через элемент совпадения 8 проходит число импульсов

1 2 ( где f — частота квантующих импульсов . на выходах распределителя импульсов 5.

3а время измерения Т через элемент совпадения 9 проходит число импульсов д (Т ).g., )

2 2

Таким образом, в момент окончания измерения в счетчике окажется записанным число и = й„- N2 = f Т"Р.

Таким образом, предлагаемое уст-, ройство обеспечивает измерение среднего значения фазового сдвига в диапазоне О-ЗбОО .

Формула изобретения

Способ измерения фазового сдвига, основанный на формировании двух последовательностей коротких импульсов, соответствующих моментам перехода входных сигналов через нулевой уровень, и последующем формировании прямоугольных сигналов, длительность которых зависит от разности фаз, о r л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, форми-. руют временные интервалы так, что начало одного из прямоугольных сигналов соответствует нечетному импульсу первой последовательности коротких импульсов, конец соответствует четному импульсу .второй последовательности коротких импульсов, начало второго прямоугольного сигнала собтветстнует нечетному импульсу второй последовательности коротких сигналов, а конец соответствует четному импульсу первой последовательности коротких сигналов, при этом длительности сформированных прямоугольных сигналов равны соответственно Ф + Ф и Ф - y, где Ф - период исследуемых процессов; Р— измеряемый фазовый сдвиг между исследуемыми сигналами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вишенчук И.М., Котюк А.Ф., Ииэюк Л.Я.Электромеханические и электронные фазометры.Госэнергоиздат,1962.

748274

Составитель И.Филиппова

Редактор Е.Яковчик Техред И. Петко Корректор E.Ïàïï

Заказ 4229/31 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5

Филиал ППП "Патейт", г. Ужгород, ул. Проектная,-4