CA1124793A - Phasemetre multiperiodique - Google Patents

Phasemetre multiperiodique

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CA1124793A
CA1124793A CA315,437A CA315437A CA1124793A CA 1124793 A CA1124793 A CA 1124793A CA 315437 A CA315437 A CA 315437A CA 1124793 A CA1124793 A CA 1124793A
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multiperiodic
phasemeter
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phase
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CA315,437A
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Jacques A.G. Nicoli
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un phasemètre multipériodique comportant un phasemètre proprement dit agencé pour fournir une onde en forme de créneau représentative de la valeur instantanée du déphasage à mesurer entre deux ondes. Ce phasemètre est relié à un dispositif d'affichage qui indiquent la valeur instantanée du déphasage entre les deux ondes. Le phasemètre est également relié à un filtre passe-bas produisant la valeur moyenne de l'onde en créneau qui est dérivée par un dérivateur analogique. L'onde moyenne ainsi transformée traverse par la suite un détecteur de polarité séparant en deux canaux distincts le signal obtenu du dérivateur selon le sens de variation des signaux qui sont dérivés et un circuit à mémoire constitué par un multivibrateur bistable commandé par les signaux des deux canaux. Avantageusement, un dispositif d'affichage sont constitués par un compteur-décompteur dont la fonction comptage ou décomptage est commandée par les signaux de la mémoire pour compter ou décompter les signaux issus du phasemètre proprement dit.

Description

~L2~3 L'invention concerne un phasemetre multipério-dique.
Les phasemetres modernes fournissent une mesure de phase limitée a ~ 180 et/ou 0~360. La mesure de la phase étant réservée a la caractérisation d'ondes périodiques, il en resulte une ambiguite systématique pour les valeurs 0 et 360 et ses multiples ou ~ 180 et ses multiples.
La présente invention a notamment pour but de remedier ~ cette ambiguite et concerne, a cet effet, un phase mètre multiperiodique pour mesurer la difference de phase entre deux signaux d'entree r comprenant:
a) des moyens lncluant un phasemetre proprement dit agencé pour fournir une onde en forme de creneau représenta~
tive de la valeur instantanee de la différence de phase mesurée entre les deux signaux d'entrée, la largeur des impulsions de cette onde variant d'une première valeur a u.ne seconde valeur chaque fois que la différence de phase varie de 360;
b) des moyens~ntégrateurs, pouvant etre cons-titués par un filtre passe-bas, reli~s au phasemetre pour rece~oir ~. et integrer l'onde en forme de creneau et en extraire un siynal representatif de sa valeur moyenne;
c) des moyens pouvant ~tre constitu~s par un derivateur analogiquel relies aux moyens integrateurs pour recevoir et deriver le signal representatif de la ~aleur moyenne de l'onde en forme de creneau et fournir ~ sa sortie un signal dérivé ayant une premi~re ou une secondepolarité représentative du sens de variation de ce signal représentatif de la valeur moyenne; et d) des moyens comprenant un compteur-décompteur :
pour fournir un signal représentatif de la somme du nombre de difference de phase de ~360~ (~ addition) et du nombre de différences de phase de -360q (~ soustraction~ detecté par le 4~g3 phasemètre, cette somme étant représentative du dép~asage entre les deux signaux d'entrée.
L'invention sera mieux comprise ~ la :lecture de la description non-limitative qui va suivre cl'un exemple de réalisation, avec référence aux desslns ci-joints, dans lesquels:
Les figures 1, 2 et 3 donnent le principe de la mesure usuelle de la phase ~ dans la limite cl'une période T;
la figure 4 représente le schema synoptique d'un mode de réalisation du phasemetre multipériodique conforme a 10 l'invention; ;
la figure 5 représente le diagramme temporel des : ~
signaux enregistrés en des points signi.ficatifs du phasemètre ~
de la figure 4;
la ~igure 6 représente un exemple d'une mesure de déphasage s'étendant sur plusieurs periodes; ~ -la figure 7 est le diagramme d'un autre exemple d'une mesure de dephasage.
Les phasemetres actuels procurent une bonne pré-cision (~ 0,1 pour les fréquences de travail inférieures au MHZ) ~:
e5sentiellement par un repérage précis des instants de passagepar zéro. Le résultat de la comparaison du signal d'entrée a son passage par zéro esten sortie une onde rectangulaire a fronts raides dont la briaveté dépend uniquement des caractéristiques de transfert (gain ~t bande passanke) du comparateur d'amplitude utilisé.
La figure 2 illustre le résultat de cette compa-raison entreprise avec les signau~ d'entree que montre la figure 1.
Par le jeu de la comparaison a gain élevé, la pente des signaux . .
s'est considérablement accrue, rendant négligeable, par rapport ~0 ~ la période T, l'imprécision due a leur temps de montée et de~`
descente. Si, a l'instant to~ on enclenche un multivibrateur bistable et qu'a l'instant tl sa période soit interrompu , on
2 -7~3 obtient la forme d'onde illustree par 1~ ~igure 3. Si, d'autre part, le muItivibrateur est agencé pour qu'a l'instant to et jusqu'a llinstant tl il permette la mise en circuit d'une source de réérence précise d'amplitude Vref et permette pendant le reste de la periode de laisser retomber le potentiel ~ zéro, ;~
alors la valeur moyenne de ce creneau sera:
Vm = Vref (T)~

et sera representative de la phase du signal d'entrée par rapport à la référence.
Dans la plupart des phasemetres, la génération de la tension continue moyenne s'obtient par l'action d'un filtre passe-bas de fréquence de coupure appropriée dont le plus simple est le réseau intégrateur a resistance et capacite~ La principale limitation a l'utilisation des phasemetres est l'ambiguite citée plus haut. En effet, la figure 3 montre ~ l'evidence que rien ne différencie l'instant to plac~e au début de la periode de celui qui la termine ou marque l'origine de la suivante; par conséquent, les phases O, + 360 ... n x + 360 sont équi~oques. Dans certaines applications (par exemple la mesure de la vitesse d'ecoulement d'un fluide) mettant en oeuvre des ondes harmoniques, la varlation de phase peut, en dépassant 360, rendre la mesure ambiguë.
En se reportant au schéma synoptique de la figure 4 et au diagramme temporel de la figure 5, on constate que le phasem~tre 1 re~oit sur ses bornes d'entrée l'onde harmonique de reference Ref et le signal ~ mesurer S.
LQ phasemetre 1 est agencé pour fournir sur sa borne de sortie A une onde en ~orme de créneaux représentative du dephasage instantane entre les deux ondes.

Le signal lA est applique au filtre passe-bas 2 ~ 2a -
3 ~ 3 qui en extrait la valeur moyenneO Le filtre passe~bas est un filtre actif dont la fréquence de coupure est réglée pOllr limlteX
l~ondulation résiduelle a une valeur acceptableO La tenslon de sortie 2B du filtre 2 represente la valeur moyenne du déphasage entre le signal S et la référence Ref à 1intérleur des limites 0 et 360a (Tension nulle à 0~ et maximale a 360)~ :
Lorsque l'onde à mesurer subit des variations de plusieurs périodes9 la valeur moyenne du signal courbe 3A change brusquement de niveau à chaque passage par 360~ Pour une vaxia-tion dirigée dans le ~ens positifg c'est a~di~e de 360 ~ ) vers360~ (~) 3 la variation brutale de niveau est dirigée dans le sens négatif, par contre une variation de phase dirigée en sens inverse9 c'est-à-dire de 360~ (~) vers 360 (-)D détermine une variation de niveau à pente positive (voir le sens des flèches de la courbe 3A de la figure 5)~
Le dérivateur analogique 3 reçoit sur sa borne d'entrée 3A le signal représentatif du déphasage moyen et fournit sur sa borne de sortie 3B la dérivée première du signal d'entréeO
Cette dernière ne comprend donc plus que les fronts d'onde représentatifs des passages par ~ 360 9 diférenciés selon le sens de la variationO Le détecteur de polarité 4 a pour but de partager en deux canaux distincts les signaux dqentrée 4A
élaborés par le précédent difféxentiateurO Il consiste en un ~ -double détecteur à diodes semi~conductrice~ qui a pour r81e d'aiguiller sur la borne 4B les seules impulsions négatives et sur la borne 4C les seules impulsions positives 9 ,``, ``
Sur la courbe représentative des signaux apparais~
sant sur la borne 4B9 on constate que la sequence commence par une commande négative9 c'est-à-dire par un déphasage posi~if de 360; ces impulsions sont transmises respectivement aux bornes de commande du circuit à mémoire 5 constitué par un multivibrateur bistable (flip-flop)~ La borne 5A du multivib~ateur excitée par les seules impulsions négatives permet de porter la borne D à
l'état logique hautg tandis que la borne 5B sensi~le aux seules impulsions positives porte la borne D du ~ultivibrateur à son état logique basO Par convention9 on attribuera au niveau logique haut le r81e de commander ultérieurement la fonction comptage du compteur-décompteur ~ qui fait suite et au niveau basg eelui de commander la fonction décomptage~ ~:
Le type de mémoire à multivibrateur bistable ;, . :~ ".
:~

.: , . ;,~ : : .,: ,. : . :
:" .:: . . . :.
- ~ . :...... .. : :

t3 utilisé n~autorlse le changement d'état de son ni~eau loglque de sortle que si9 à une impulsion de polarité convenable appllquée sur sa borne d9entrée 5A ~set) 9 succède une impulsion de pol~-rité inverse appli~uée sur sa borne SB ~Reset)~ Par conséquent7 après qu'une transition de nlveau ai-t lieu~ ~ne succession d9impulsions de commande de polarité identique a la premiere appliquée à 19 une ou l~au-tre des bornes de commande est sans effetO Avant d~entreprendre toute nouvelle mesure9 les circuits él~ctroniques sont remis à zéro par un saut de tension appliqué
à l9instant to à la borne 8A du dispositif 8 de remise à zéroO
Le circuit dlarmement 7 couplé électriquement au dispositif de xemise à zéro 8 a pour but de réaliser un armement préalable en sensibilisant les circults du multivibrateur 5 à
partir de l'instant tl o A partir de cet instant9 la borne 5D de la mémoire est portée au niveau logique haut et est par consé
quent apte à fournir au compteur 190rdre de ~ompter sans autori sation supplémentaire~ Le compteur-dé~-ompteur 6 re~olt sur sa borne 6C les impulsions normalisées produltes par le phasemètre 1 chaque fois que le signal franchit la phase 360~ et sur sa borne 6A l'ordre de compter ou de décompter~ le total n étant à tous moments disponible sur sa borne 6Bo A la sortie de ce phasemètre9 on pourra donc disposer de la valeur instantanée Vi du déphasage compris entre ~ 0 et + 360 et du nombre de passages n du vecteur par 190ri-gine déterminant la partie entière du déphasage.
Dans le but de bien faire comprendre le fonction~
nement du phasemètre multipériodiqueg on se référera aux deux exemples ci~après ~e~emples simples ne comportant pas de partie fractionnaire de phase ~ a~outer ou retrarAcher).
Soit la fréquence arbitraire représentée par la figure 60 La mémoire 5 a été remise préalablement à zéro par le dispositif 8 à l9instant to~
A l'instant tl 9 1 9 opérateur a armé la mémoixe 5 qui passe à l'état logique hau~0 A partir de l~instant tl 3 la marche du phasemètre est entlèrement automatiqueO
A l'instant t29 se présentent simultanément lapremière impulsion à co~pter qui sera appliquée sur la borne 6C
du compteux et l~impulsion de polarité qui 9 elle 9 sera appliquée sur la borne 5A de la mémoireO Comme cette dexnière a été
préalablement armée pour perme~tre 12 CODlpta~e9 l'impulsion de ': ,`. - ~' :
,, , - . .
" . ~ ' :' ~
'` , ' ; ," ,:

.

7~3 polaxlté est sans effet sur son etat logique et le compteur décompteur marque la colnoldenc2 des états loglques en oomptant o 1 à l~insta~ ~29 2 a l~instant t s 3 ~ a~ 0 Le résul-tat du comptage recue~ sur la borne de sortie 6B du compteur-decompteur repr'sente par ¢onvention o ~ 2 -~ ~ 720 + 3 O D~ ~ 1083~
A partlr de t5 se succèdent Jusqu'à t8 quatre impulsions de commande de polaxi~é positiveDdont la premiLère appliquée à la borne 5A va faire passer l~état logique de la mémoire à son niveau bas~donnant ainsi au compteurdécompteur 6 lS l~ordre de déco~pter quatre unitésO
En appl.iquant la règle convenue précédemment, on a successivement 0 Précédent total Nouveau total Phase 3 1 ~ ~ 2 ~ 720 2 1 ~ 360 O ~ 360 EniLII 9 ~ l?instan~ tgg le signe de polarité
redevenant positif 9 la mémoire xepasse à llétat haut donnant au compteur-décompteur 6 l~ordre de compter l~impulsion qui se présente à cet instant à la boxne 6C et qui9 ajout~ au total précédentg fournit co~e résultat Le deuxième exemple est illus~ré pax la figure 7 Llordre ohronologique de la nouvelle séquence restant identique à la pxécedente 9 on a ~
~ a 1~ instant to r~mise à ~ér~ des CiXCults électronlques - à l'instant tl armement d~ la mémoire.
A paxtir de t2 9 la nouvelle séquence montxe que les impulsions de co~mande sont de polarlté inverse d~ la précédenteg ce qui conduit a o ,: , , : . , , . . :

. ,: . : : ~ . ,, . : :: : ~:: ,: .

`~ ` ` 6 ~ 7~3 ,, Instarl1t Compte To1t~1 Phase ~0 t 1 Q 6) t2 1 ~ :~L ., 3 ~3 ~ ~ 720 t4 ~ 1 ~ 3 c 108 t 5 ~ 1 r 2 7 20 t6 1 1 ~ 1 ~ ~l6C~
~7 ) 1 S) 0~;
t8 + ~ * 1~ 36Q~
tg - 1 0 ";"1 ;

., , ` , ~ . , `.

Claims (7)

Les réalisations de l'invention au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est reven-diqué, sont définies comme il suit:
1. Un phasemètre multipériodique pour mesurer la différence de phase entre deux signaux d'entrée, comprenant:
- des moyens incluant un phasemètre proprement dit agence pour fournir une onde en forme de créneau représentative de la valeur instantanée de la différence de phase mesurée entre les deux dits signaux d'entrée, là largeur des impulsions de la-dite onde en forme de créneau variant d'une première valeur à
une seconde valeur chaque fois que ladite différence de phase varie de 360°;
- des moyens intégrateurs reliés audit phasemètre pour recevoir et intégrer ladite onde en forme de créneau et en extraire un signal représentatif de la valeur moyenne de ladite onde en forme de créneau;
- des moyens dérivateurs reliés auxdits moyens intégrateurs pour recevoir et dériver ledit signal représentatif de la valeur moyenne et fournir à sa sortie un signal dérivé
ayant une première ou une seconde polarité représentative du sens de variation dudit signal représentatif de la valeur moyenne; et - des moyens comprenant un compteur-décompteur pour fournir un signal représentatif de la somme du nombre de différences de phase de +360° (+ addition) et du nombre de diffé-rences de phase de -360° (- soustraction) qui sont détectés par le-dit phasemètre, ladite somme étant représentative du déphasage entre les deux signaux d'entrée.
2. Phasemètre multipériodique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que les moyens d'obtention dudit signal représentatif de ladite somme comprennent une mémoire opérant à un premier niveau logique contrôlé par la première des-dites polarités, et à un deuxième niveau logique contrôlé par la seconde desdites polarités, ladite mémoire contrôlant ledit compteur-décompteur qui compte lorsque ladite mémoire est dans son premier niveau logique et qui décompte lorsque ladite mémoire est dans son second niveau logique.
3. Phasemètre multipériodique selon la revendi-cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de pola-rité, relié à la sortie desdits moyens pour dériver, qui a pour but de partager en deux canaux distincts lesdits signaux dérivés, le premier dit canal recevant les signaux dérivés de première polarité et le second dit canal recevant les signaux dérivés de seconde polarité, ces dits canaux de polarité différente contrô-lant le niveau logique de sortie de la mémoire.
4. Phasemètre multipériodique selon la revendi-cation 2, caractérisé en ce que ladite mémoire comprend un multi-vibrateur bistable.
5. Phasemètre multipériodique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens intégrateurs sont constitués par un filtre passe-bas.
6. Phasemètre multipériodique selon la reven-dication 1 ou 5 caractérisé en ce que lesdits moyens dérivateurs sont constitués par un dérivateur analogique.
7. Phasemètre multipériodique selon la revendi-cation 3, caractérisé en ce que ledit détecteur de polarité est constitué par un double détecteur à diodes semi-conductrices.
CA315,437A 1977-10-31 1978-10-31 Phasemetre multiperiodique Expired CA1124793A (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US846789 1977-10-31
US05/846,789 US4157500A (en) 1977-10-31 1977-10-31 Multiperiodical phasemeter

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3025356A1 (de) * 1980-07-04 1982-01-21 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Schaltungsanordnung zur digitalen phasendifferenz-messung, deren verwendung in einer synchronisierschaltung und entsprechende synchronisierschaltung
JPS5892963A (ja) * 1981-11-30 1983-06-02 Anritsu Corp 位相検出器
US4635239A (en) * 1984-05-24 1987-01-06 Phillips Petroleum Company Data processing
SE463584B (sv) * 1989-04-20 1990-12-10 Ericsson Telefon Ab L M Saett och anordning foer noggrann digital maetning av tids- eller faslaeget i ett signalpulstaag
US5084681A (en) * 1990-08-03 1992-01-28 Hewlett-Packard Company Digital synthesizer with phase memory
WO2017195999A1 (fr) 2016-05-09 2017-11-16 엘지전자 주식회사 Support d'aspiratuer
KR102603584B1 (ko) 2016-05-09 2023-11-20 엘지전자 주식회사 청소기 거치대
WO2017196000A1 (fr) 2016-05-09 2017-11-16 엘지전자 주식회사 Support pour aspirateur

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB998337A (en) * 1963-02-26 1965-07-14 Secr Aviation Improvements in or relating to phase measuring circuits
GB1436933A (en) * 1974-09-26 1976-05-26 Mullard Ltd Phase and/or frequency comparators
US4011503A (en) * 1975-10-16 1977-03-08 Narco Scientific Industries, Inc. Apparatus for measuring the phase relation of two alternating current signals

Also Published As

Publication number Publication date
DE2847108A1 (de) 1979-05-03
FR2407482B1 (fr) 1983-03-18
NL7810832A (nl) 1979-05-02
US4157500A (en) 1979-06-05
JPS5474479A (en) 1979-06-14
FR2407482A1 (fr) 1979-05-25

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