RU1795379C - Способ определени разности фаз на высокой частоте - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке высокочастотных цифровых фазометров. Целью изобретени  - повышение точности определени  разности фаз высокочастотных периодических сигналов в диапазоне 0-180°. Способ заключаетс  в формировании из входных сигналов импульсных сигналов со скважностью 1/2, формировании фазового интервала, измерении фазового интервала и периода путем подсчета заполн ющих импульсов с генератора случайных импульсов, накоплении массива информации и определении разности фаз РФ по формуле РФ - (Ko/(Ki + Ко)). 180, где РФ - средн   разность фаз за врем  измерени , Ко - количество О в массиве , Ki - количество 1 в массиве, определение погрешности измерени  в заданном массиве, сравнении ее с заданным значением , а в случае превышени  погрешности заданного знамени  выполнены накоплени  дополнительного массива с последующим- определением разности фаз, погрешности, сравнени  и т.д. 1 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке высокочастотных цифровых фазометров и высокой точности в диапазоне 0-180 градусов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  разности фаз двух высокочастотных периодических сигналов в диапазоне 0-180 градусов.

На чертеже изображена структурна  схема дл  осуществлени  способа определени  разности фаз на высокой частоте.

В нее вход т формирователи 1 и 2, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3. арифметический блок 4 и генератор случайных импульсов 5.

Входные сигналы подают на формирователи 1 и 2, выходы которых присоединены на входы логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, выход которого св зан с информационным входом арифметического устройства 4, а на вход записи арифметического устройства 4 подают сигнал с генератора случайных импульсов 5.

Способ функционирует следующим образом .

Входные сигналы преобразуют в пр моугольные сигналы логических уровней со скважностью,равной 1/2, формируют фазовый интервал и период сигнала измер ют фазовый интервал и период сигнала подсчетом числа импульсов с генератора случайных импульсов. Генератор случайных импульсов представл ет собой устройство, которое вырабатывает короткие импульсы с интервалами времени между импульсами, равномерно распределенными в некотором диапазоне. Таким образом, арифметичеел w

Ч

ское устройство накапливает массив, состо щий из логических 0 и 1. Разность фаз вычисл ют по формуле

Рф (Ко/К1 + Ко)-180;

где РФ - средн   разность фаз за врем  измерени j

Ко количество О в массиве, соответствующее фазному интервалу,-. .

Ki - количество 1 в массиве, соответствующее дополнению фазового интервала до периода.

Во врем  измерени , в случае когда разность фаз входны сигналов равна 0 град, на выходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 посто нно присутствует 1, и в записываемом в арифметическое устройство 4 массиве имеютс  только 1, в случае же когда разность фаз равна 180 град, в массиве имеютс  только 0. Когда же разность фаз имеет промежуточное значение, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 по вл етс  логический 0 с частотой входных сигналов и скважностью, пропорциональной разности фаз. Поскольку сигнал записи с генератора случайных импульсов 5 никак не св зан с фазой входных сигналов, т.е.  вл етс  случайным, накаплива  необходимый дл  заданной точки массив, получают значение разности фаз по приведенной формуле. Точность измерений при этом можно оценить по стандартным формулам вычислени  дисперсии и таблицам коэффициента Стью- дента.

Арифметическое устройство 4 производ т накопление некоторого массива (например , 1000 отсчетов).

Затем производ т разбиение этого массива по пор дку, например на 5 массивов по 200 отсчетов.

Дл  каждого из малых массивов определ етс  разность фаз по формуле, приведенной в описании вычисл етс  дисперси .

С помощью таблиц коэффициентов Стьюдента определ етс  погрешность измерени  при заданном доверительном интервале .

Если погрешность измерени  превышает заданную, то производитс  дополнительное накопление массива еще, например, на 1000 отсчетов и снова повтор етс  определение разности фаз и погрешности, но уже с новым, увеличенным массивом.

Если погрешность измерени  меньше заданной, то производитс  выдача результатов измерени  и сигнал окончани  измерений .

Использование способа измерени  разности фаз на высокой частоте обеспечивает по сравнению с существующими способами значительное повышение точности измерени  разности фаз.

, Кроме того, вследствие возможности

заранее задавать необходимую точность измерени  имеетс  возможность минимизировать врем  измерени  и как следствие повысить производительность измерений,

Claims (1)

1. Формула изобретени  .

   Способ определени  разности фаз на высокой частоте, заключающийс  в том, что формируют из входных сигналов импульсные сигналы со скважностью 1/2, формируют по нуль-переходам импульсных сигналов фазовый интервал, измер ют его, измер ют также период входного сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  разности фаз на высокой частоте в диапазоне 0-180 градусов, измерение фазового интервала и Периода входных сигналов выполн ют подсчетом числа заполн ющих импульсов с генератора случайных импульсов, выполн ют накопление заданного масСива„информации, определ ют разность фаз РФ по формуле.

   Рф (Ко/К1 + Ко/) 180, .: где Ко - количество нулей в фазовых интервалах массива;

   Ki - количество единиц в интервалах, дополн ющих фазовый интервал до периода массива,

   определ ют также погрешность определени  разности фаз в массиве, сравнивают ее с заданным значением и в случае превышени  погрешностью заданного значени  выполн ют накопление дополнительного массива с последующим определением погрешности разности фаз, сравнением погрешности с заданным значением, если погрешность измерени  не превышает заданного значени , производитс  выдача результата разности фаз.

   -5

   2

   4