Способ измерения изменений сдвига фаз прерывистых синусоидальных сигналов
l J
h % « . (t (72) АЬтор изобретения
В. Д..Шевеленко
Оренбургский попитехнический институт (71) Заяиитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ СДВИГА ФАЗ
ПРЕРЫВИСТЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ .
Изобретение относится к фазоизмери .тельной технике и может быть использо-. вано при создании фаэометров прерывис-, тых синусоидальных сигналов. в широком диапазоне частот.
Известен способ, составляюший основу принципа действия радиочастот в об. пасть низких частот путем двухканапьиых амппитудно-фаэовой дискриминации изме ряемых радиоимпульсов с созданием 90 фазового сдвига в одном из канацов.с цоспедующим возбуждением попученными вмдеоимпульсами контуров ударного возбуж дения, суммирование выходных напряже;ний которых в необходимых фазовых соотношениях, т.е. созданием допопнительного
90 фазового сдвига в одном иэ низко » ,частотных каналов перед суммированием, позвопяет производить измерение сдвига фазы относительно опорного низкочасточ ного напряжения, получаемого также ударным возбуждением низкочастотного конту- . ра путем подачи видеоимпупьса, явшпоше;гося результатом амппитудного детектиро вания опорного радиоимпу ьсаИ.
Недостатком этого способа явпяется принципиальная необходимость создания двух каналов преобразования с коэффициентами преобразования, требуюшая идентичности,характеристик двух фазовых детекторов, двух контуров ударного возбуждения, двух фазоврашателей, обеспечивающих 90 фазовый сдвиг на радиочастоте и на низкой частоте. Невозможность под.держания стабильных коэффициентов пре образования при воздействия дестабипизируюших факторов (нестабильность часто ты колебаний 3-х контуров ударного воэбуждения, нестабильность 90 .фазового сдвига в канапе coS(g+w),a также неустойчивая работа контура ударного возбуждения при малых близких к нупю) уровнях возбуждаюших импульсов, соответствую ших значению измеряемой разности фаз.
9 =0, не позвопяют обеспечить высокой точности измерений.
3 9171
Наибопее бнизким к предлагаемому является способ, составпяюший основу принципа действия этого фазометра, закшоча= ется в измерении изменений постоянной составляюшей выходного сигнала триггерного измерителя разности фаз непрерывных сигнапов с помошью интегрируюшей RC-цепи с переменными параметрами и индикатора 2) .
Однако, так как дпя регистрации из- 10 менения сдвига фаз между прерывистыми синусоидапьными сигналами испопьзуется постоянная составляющая импульсного процесса, являющегося выходным напряжением триггерного измеритепя разности .!5 фаз непрерывных сигналов, точность из-, мерения мапых изменений сдвига фаз определяется нестабильностью амплитуды, частоты повторения и длительности импульсов измеритепьного триггера. Изме- 20 нения амплитуды, частоты повторения и дпитепьности под действием дестабипиэируюших факторов вызывают изменения уровня постоянной составпяюшей, которые невозможно раздепить от информационных 25 изменений постоянной составпяюшей вследствие изменений измеряемого фазового сдвига, что вызывает существенную погрешность измерений.
На фиг. 1 показана блок-схема, реалиэуюшая предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы.
Бпок-схема содержит формироватепи
1 и 2, преобразующие в прерывистые последовательности прямоугольных импульсов прерывистые синусоидальные сигналы, изменения сдвига фаэ между которыми подлежат измерению; пинейный смеситель 3, преобразуюший поступающие на два его входа прерывистые последоватепьности прямоугольных импульсов, сдвиг ° между передними фронтами которых внутри каждой из пары измеряемых поспедовательностей t 5 пропорционапен измеряемому сдвигу фаз, в суперпоэицию прерывистых последовате пьностей прямоугопьных импульсов; избирательную систему
4, выделяюшую из суперпозиции прерывистых последоватепьностей прямоугольных импульсов гармонику с частотой, равной несушей частотно-прерывистых синусоидапьных сигнапов; точный (ипи фазочувствительный) выпрямитель 5; управляемый фазоврашатепь 6; избиратепьная система 7, выделяюшая иэ входной прерывистой последовательности импупьсов напряжение несушей частоты; избиратепьная система 8, выделяюшая из опорной прерывистой последоватепьности импульсов напряжение несущей частоты.
Устройство, реапиэуюшее предпагаемый способ, работает спедуюшим образом.
При поступлении на вход пинейного смесителя 3 сдвинутых друг относительно друга на время задержки двух прерывистых поснедовательностей прямо40 угольных импульсов с выходов формирователей 1 и 2 на его выходе появляются прерывистые поспедовательности суперпозиционных импульсов, сдвиг между прямоугопьными перепадами на передних фронтах которых, .равный пропорцио45 нален измеряемому сдвигу фаз. Воздействие суперпозиционных импульсов на вход избирательной системы 4 вызывает появление на ее выходе гармонического напряжения, уровень которого изменяется в соответствии с изменениями сдвига фаз. Точное выпрямление (ипи фазовое в случае необходимости измерений с учетом стороны отклонения измеряемого сдвига фаз) позволяет получить из изменений выделенной гармоники управпяюшее напряжение, под действием которого изменяется фаза выходного напряжения управпяемого фазоврашатепя при подаче на цепь изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений.
Поставленная цепь достигается тем, что в способе, закпючаюшемся в формировании прерывистых поспедовательностей прямоугольных импульсов, временной сдвиг между которыми пропорционапен измеряемому сдвигу фаз, преобразования, этих последоватепьностей в прерывистую последовательность импупьсов с дпитепьностью, пропорциональной измеряемому сдвигу фаэ, достигается благодаря выдепению постоянной составпяюшей, прерывистые поспедоватепьности прямоугольных импупьсов, временной сдвиг между которыми пропорционапен сдвигу фаз, преобразованию в суперпоэицию прерывистых последоватепьностей прямоугольных импульсов, выдепению гормоыики с частотой, равной несущей частоте, которую после точного выпрямления испопьзуют для изменения фазы гармоники, выдепенной из входной прерывистой поспедовательности импупьсов, а затем измеряют величину угпа сдвига фаз между данной, гармоникой и выдепенной из опорной прерывистой последоватепьности импульсов, 22 4
Способ измерения изменений сдвига фаз прерывистых синусоидальных сигналов, заключающийся в формировании прерывистых последовательностей прямоугольных импульсов, временной сдвиг 2о между которыми пропорционапен измеряемому сдвигу фаз, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с. целью повышения точИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетеньство СССР
N429371,,кл. G 01 К 25/00, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР
14 454502, кп. G 01 К 25/00, 1974.
5 917122 6 его снгнапьный вход напряжения несущей ности и расширения .диапазона измеречастоты с выхода избиратепьной системы ний, прерывистые поспедоватепьности пря7. Опорное напряжение несущей часто- моугопьных импульсов временной сдвиг ты с выхода избиратепьной системы 8 и между которыми пропорционапен сдвигу напряжение несущей частоты с выхода уп- 5 фаз, преобразуют в суперпозицию прерыравпяемого фазоврашатепя, изменения вистых поспедовате пьностей прямоугопьсдвига фаз которого относитепьно опорно- ных импульсов, выделяют гармонику с го напряжения несущей частоты значитепь- частотой, равной несущей частоте, коно превосходит изменения сдвига фаэ меж. торую после точного выпрямпения испопьду исходными прерывистыми сигналами, . Ф о р м у л а и э о .б р е т е н и я данной гармоникой и выделенной из опор15 ной прерывистой поспедоватепьности импульсов. Фиг. 1 917122 Составитепь И. Точкин Редактор Н. Ковалева Текред M. Tenep Корректор Н. Степ Заказ 1882/66 Тираж 719 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5 Фипиап ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4
