Устройство для измерения сдвига фаз

 

ОАНСА НЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<п 842625 (б! ) Дополнительное к авт. саид-ву

У (22) Заявлено 041079 (21) 2824416/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень М 24

Дата опубликования описания 30,06.81 (51)М. Кл.

G 01 R 25/00

Государственный нов нтет

СССР но делам изобретениЯ н открытий (5З) УДК 621.317. ,373(088.8j

Т.В.Сахокия (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизированных систем метрологии (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА

ФАЗ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазовых сдвигов переменных напряжений.

Известно устройство измерения угла 5 фазового сдвига, содержащее формирователь прямоугольных импульсов длительностью, равной периоду и фаэоному сдвигу исследуемых напряжений, блок кодирования интервалов периода и

О фазового сдвига; генератор квантующих импульсов и измеритель фазового сдвига (1 .

Недостатком известного устройства является погрешность определения вре- 15 менного интервала(;, по длительности равного фаэовому сдвигу, получаемому при фиксации моментов перехода исследуемых напряжений через нулевые значения. Эта погрешность в значитель.20 ной степени связана с наличием н исследуемом сигнале высокочастотных гармоник и шумов.

Известно также устройство для измерения сдвига фаэ, содержащее уси- !5 лители-ограничители, триггеры, генератор квантующих импульсов, счетчик импульсон,вычислительный блок,два зажима входных сигналов, блок совпаде. ния,первый вход которогоподключен к 30 выходу триггера нторой вход — к генератору квантующих импульсов Г21.

Недостатком этого устройства является низкая точность (учитывается влияние на результат измерения только

3-ей гармонической составляющей и не учитывается влияние остальных высших гармонических составляющих и шумон

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения сдвига фаз, содержащее вычислительный блок, два зажима входных .сигналов, блок совпадения, первый вход которого под-, ключен к выходу триггера,а второй вход — к генератору квантующих импульсов,снабжено двумя амплитудными ограничителями,двумя пороговыми блоками и, блоком управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму пороговым блокам, третий выход блока управления связан с третьим входом блока совпадения, выход которого подсоединен ко входу вычислительного блока, четвертый выход блока управления подкдючен ко нходу генератора кнантующих импульсон, причем первый и второй зажимы входных сигналон соответ842 формула изобретения ственно соедине ны со входами первого и второго амплитудных ограничителей, выходы последних связаны с вторыми входами соответственно первого и второго пороговых блоков, выход каждого иэ которых подключен соответст.венно к первому и второму входам триг- 5 тера.

На .ертеже предг.тавлена блок-схема устройства.

Устройстно содержит амплитудные ограничители 1 и 2, выход первого иэ которых связан с входом порогового блока 3, а выход второго — с входом порогового блока 4„ блок 5 управления, триггер б, блок 7 сов— падения, генератор 8 квантующих ) импульсон, вычислительный блок 9, зажимы 10 и 11 входных сигналов.

Устройство работает следующим образом. 2О

ИсследуеМые напряжения с зажимов

10 и 11 поступают на входы амплитудных ограничителей 1 и 2, где про— исходит выравнивание амплитуд. Выравнивание амплитуды входных напряжений подаются на пороговые блоки

3 и 4, где в исходном состоянии выставлен порог, приблизительно на

5% превосходящий минимальное на.пряжение исследуемых сигналов. Вдальнейшем порогом срабатывания управ в Зц ляет блок 5, который выставляет новый порог срабатынания (в качестве блока управления порогом можно применить управляемый генератор ступенчато изменяющегося напряжения ), 35

С пороговых блоков 3 и 4 импульсы, соответствующие моментам пересечения исследуемьх напряжений заданного порога, подаются на установочные входы триггера 6, где происходит формирование интервала времени, пропорционального фазовому сдвигу.

Эти интервалы времени подаются на вход блока 7, куда поступают также импульсы от генератора 8, и таким образом происходит заполнение интервала времени кнантующей частотой, В занисимосги от команд с блока 5 в блоке 7 происходит заполнение в пеоном случае временных интервалов соответствующих времени от переднего >О фронта первого порогового блока 3 до переднего фронта нторого пороговаго блока 4, а во втором — от заднего фронта первого порогового блока

3 до заднего второго порогового блока 4.

Выход блока 7 соединс.!! со входом вычислительного блока 9, где происходит суммирование всех зна ений фазового сдвига и нахождение среднеарифметического значения. Работой нычислительного блока 9 также управляет блок 5.

Использование предлагаемого устройства может повысить точность измерения за счет того, что мерой фазового сдвига является не момент перехода через нуленые значения, а среднеарифметическое значение интерналов времен между моментами прохождения входными сигналами уровней, задаваемых пороговым элементом, тем самым уменьшаются влияния как высокочастотных гармонических составляющих, так и шумов. устроиство для измерения сдвига фаз, содержащее вычислительный блок, два зажима входных сигналов, блок совпадения, первый вход которого подключен к выходу — ðèããåðà, а второй вход — к генератору квантующих

»,>.пульсон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цель.ю повышения точности измерения, устройство снабжено двумя амплитудными ограничителями, двумя пороговыми блоками и блоком управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму пороговым блокам, третий выход блока управления связан с третьим входом блока совпадения, выход которого подсоединен ко входу нычислительного блока, четвертый выход блока упранления подключен ко входу генератора кнантующих импульсов, причем первый и второй зажимы входных сигналов соответственно соединены со входами пер-, вого и нторого амплитудных ограничителей, выходы последних связаны с

HTopblMH входами соответственно первого и второго пороговых блоков, выход каждого из которых подключен соответственно к первому и второму входам триггера.

Источники информации, принятые но ннимание при экспертизе

1. Авторское снид тельство СССР

У 206151, кл. H 03 Н 7/18, 1966.

2. Авторcêîå снидет льство СССР

>» 464861, кл. G 01 R 2,/00, 1973 (прототип), 842625

Составитель О.Кибовская

Техред H.Ìàéoðoø Корректор М.Пожо

Редактор Л.Филь

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4

Закаэ 5088/51 Тираж 732

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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