RU2037832C1 - Device for measuring phase relations between two sinusoidal signals - Google Patents
Device for measuring phase relations between two sinusoidal signalsInfo
- Publication number
- RU2037832C1 RU2037832C1 RU93007335A RU93007335A RU2037832C1 RU 2037832 C1 RU2037832 C1 RU 2037832C1 RU 93007335 A RU93007335 A RU 93007335A RU 93007335 A RU93007335 A RU 93007335A RU 2037832 C1 RU2037832 C1 RU 2037832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- output
- input
- inputs
- signals
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения соотношений фаз двух синусоидальных сигналов, в частности к устройствам идентификации опережения и отставания по фазе на 90о одного относительно другого сигнала напряжения или тока одной частоты, и предназначено для преимущественного использования в прецизионных устройствах инфранизкочастотного диапазона, когда амплитуды сигналов могут значительно различаться между собой и изменяться в широких пределах.The invention relates to measuring technique, and in particular to devices for determining the phase ratios of two sinusoidal signals, in particular to devices for identifying lead and phase lag of 90 about one relative to another voltage or current signal of the same frequency, and is intended for predominant use in precision low-frequency devices range when the amplitudes of the signals can vary significantly among themselves and vary widely.
Известны различные устройства, позволяющие определять соотношения фаз при измерении разности фаз [1, 2, 3] Эти устройства характеризуются значительной сложностью из-за большого количества блоков и звеньев, требующихся при формировании дополнительных импульсов в определенные моменты времени, сравнении временных интервалов, измерении коэффициентов модуляции, корреляции и т.п. При сдвигах фаз 90о погрешность увеличивается из-за того, что на инфранизких частотах уменьшается скорость изменения сигналов и время срабатывания пороговых устройств становится неоднозначным, особенно при малых значениях амплитуд (или амплитуды хотя бы одного из сигналов).Various devices are known that make it possible to determine phase ratios when measuring the phase difference [1, 2, 3]. These devices are characterized by considerable complexity due to the large number of blocks and links required when generating additional pulses at certain points in time, comparing time intervals, and measuring modulation coefficients correlations, etc. When phase shifts of about 90 error increases due to the fact that the infralow frequencies decreases the speed of signal change and the response time of the threshold device becomes ambiguous, particularly at low values of the amplitude (or amplitude of at least one of the signals).
Известны более простые осциллографические устройства определения соотношений фаз двух сигналов, например [4] с помощью фигур Лиссажу. Устройство использует отклоняющие пластины осциллографа, на которые подаются исследуемые сигналы, и по фигуре в виде эллипса на экране осциллографа можно судить о сдвиге фаз 90о и о том, какой сигнал опережает другой.Simpler oscillographic devices are known for determining the phase relations of two signals, for example [4] using Lissajous figures. The device uses the oscillator deflection plates, to which the signals under investigation are applied, and by the figure in the form of an ellipse on the oscilloscope screen it is possible to judge the phase shift of 90 ° and which signal is ahead of the other.
Определение знака разности фаз при сдвигах фаз 90о по фигурам Лиссажу затруднено из-за конечной разрешающей способности осциллографа, определяемой шириной луча, особенно при малом значении амплитуды, хотя бы одного из сигналов, когда регистрация исследуемых напряжений осуществляется на нелинейном участке отклоняющего напряжения. Кроме того, погрешность регистрации исследуемых сигналов с помощью осциллографа возрастает в инфранизкочастотном диапазоне из-за трудностей количественных оценок измерений.Determination of the phase difference the sign of the phase shifts 90 of the Lissajous figures is difficult due to the finite resolution of the oscilloscope capacity determined by the width of the beam, particularly at low amplitude value, at least one of the signals when registration is carried out on the test voltage nonlinear deflection voltage portion. In addition, the error in the registration of the studied signals with an oscilloscope increases in the infra-low frequency range due to the difficulties of quantitative measurements.
Известно другое простое устройство определения соотношения фаз [5] содержащее последовательно соединенные умножитель и фильтр, на выходе которого получают напряжение, имеющее постоянную составляющую, которую выделяют, после чего определяют сдвиг фаз в 90о, когда постоянная составляющая становится равной нулю.Another simple device for determining the phase ratio [5] is known, which contains a series-connected multiplier and a filter, the output of which receives a voltage having a constant component, which is isolated, and then determine the phase shift of 90 about when the constant component becomes equal to zero.
Этому устройству свойственны также недостатки на инфранизких частотах и малых амплитудах сигналов, погрешность определения фазового сдвига 90о значительно возрастает, так как возникают трудности в точном выделении постоянной составляющей из напряжения сигнала-произведения. Кроме того, имеет место опережение или отставание по фазе между исследуемыми сигналами.This device also disadvantages inherent in infralow frequencies and low amplitudes of the signals, the accuracy of the phase shift 90 is greatly increased, since there are difficulties in precise allocation DC component from the voltage signal-product. In addition, there is an advance or phase lag between the studied signals.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому по большему количеству сходных существенных признаков является устройство для определения соотношения фаз между сигналами [6] содержащее три формирователя импульсов, один из которых является компаратором, подключенных к трем входам устройствам, два из которых сигнальные, а третий опорный, счетчик импульсов, генератор, регистры и блок сравнения, подключенный к выходу устройства. The closest technical solution to the claimed one for a larger number of similar essential features is a device for determining the phase relationship between signals [6] containing three pulse shapers, one of which is a comparator, devices connected to three inputs, two of which are signal, and the third reference, counter pulses, a generator, registers and a comparison unit connected to the output of the device.
Недостатком устройства является значительное возрастание погрешности измерения при малых амплитудах исследуемых сигналов в инфранизкочастотной области и особенно при значениях разности фаз между ними, близких к нулю или кратных 90о. Кроме того, нельзя идентифицировать фазовый сдвиг в 90о.The disadvantage of this device is a significant increase in the measurement error at small amplitudes of the studied signals in the infra-low frequency region and especially when the phase difference between them is close to zero or a multiple of 90 about . In addition, it is impossible to identify a phase shift of 90 about .
Целью изобретения является повышение точности измерений при расширении функциональных возможностей. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements while expanding the functionality.
Цель в устройстве для определения соотношения фаз двух синусоидальных сигналов, содержащем блок сравнения и формирователь импульсов, вход которого подключен к второму входу устройства, достигается тем, что оно дополнительно содержит два блока выборки и хранения, компаратор и блок деления, причем два входа блока деления первый для сигнала-делимого, второй для сигнала-делителя подключены к первому и второму входам устройства соответственно, первые входы первого и второго блоков выборки и хранения подключены к выходу блока деления, первый и второй выходы формирователя импульсов подключены к вторым, управляющим входам первого и второго блоков выборки и хранения соответственно, выходы последних двух соответственно подключены к первому и второму входам блока сравнения, выход которого подключен к управляющему входу компаратора, информационный вход которого соединен с выходом одного из блоков выборки и хранения, а выход соединен с выходом устройства, при этом формирователь импульсов содержит два умножителя частоты, элемент И-НЕ и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем первый и второй умножители частоты соединены последовательно, а вход первого подключен к входу формирователя импульсов, первые и вторые входы элементов И-НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ попарно соединены между собой и подключены к входу и выходу второго умножителя частоты соответственно, выходы элементов И-НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к первому и второму выходам формирователя импульсов соответственно. The purpose of the device for determining the phase relationship of two sinusoidal signals, comprising a comparison unit and a pulse shaper, the input of which is connected to the second input of the device, is achieved by the fact that it additionally contains two sampling and storage units, a comparator and a division unit, the two inputs of the division unit being the first for a divisible signal, the second for a divider signal is connected to the first and second inputs of the device, respectively, the first inputs of the first and second sampling and storage units are connected to the output of the division unit, the first and the second outputs of the pulse shaper are connected to the second, control inputs of the first and second blocks of sampling and storage, respectively, the outputs of the last two are respectively connected to the first and second inputs of the comparison unit, the output of which is connected to the control input of the comparator, the information input of which is connected to the output of one of the blocks sampling and storage, and the output is connected to the output of the device, while the pulse shaper contains two frequency multipliers, an AND-NOT element and an EXCLUSIVE OR element, the first and second swarm frequency multipliers are connected in series, and the input of the first is connected to the input of the pulse shaper, the first and second inputs of the AND-NOT and EXCLUSIVE elements are pairwise interconnected and connected to the input and output of the second frequency multiplier, respectively, the outputs of the AND-NOT and EXCLUSIVE OR elements are connected to the first and second outputs of the pulse shaper, respectively.
Сущность изобретения заключается в том, что после деления величин исследуемых сигналов друг на друга однозначно определяют фазовый сдвиг 90о между этими сигналами по наличию у них разных знаков и отсутствию различия между модулями выбранных значений в моменты времени t1 и t2 внутри полупериода сигнала-делителя, равноотстоящими по времени от середины рассматриваемого интервала, и по знаку сигнала-частного в момент времени t1 определяют, опережает или отстает по фазе на 90о сигнал-делимое от сигнала-делителя.The essence of the invention lies in the fact that after dividing the values of the studied signals on each other, a phase shift of 90 about between these signals is uniquely determined by the presence of different signs and the absence of differences between the modules of the selected values at time t 1 and t 2 inside the half-period of the divider signal , equidistant in time from the middle of the interval, and the sign of the signal-private at time t 1 is determined ahead or behind in phase by 90 ° from the signal-dividend-divisor signal.
При делении двух синусоидальных одной частоты сигнал-частное представляет собой функцию времени
f(t) [Asin (ω t + F1)]/[Bsin (ω t + F2)] (1) где K A/B; Bsin ( ω t + F2) ≠0; F1 и F2 фазы двух исследуемых сигналов; А и В амплитуды исследуемых колебаний.When dividing two sinusoidal frequencies, the signal-to-frequency is a function of time
f (t) [Asin (ω t + F 1 )] / [Bsin (ω t + F 2 )] (1) where KA / B; Bsin (ω t + F 2 ) ≠ 0; F 1 and F 2 phases of two investigated signals; A and B are the amplitudes of the studied vibrations.
Функция f(t) периодическая прерывная функция и по виду напоминает функции тангенсов или котангенсов. The function f (t) is a periodic discontinuous function and in appearance resembles the functions of tangents or cotangents.
В случае F1 > F2, F2 0 выражение (1) записывается следующим образом для K > >0, 0≅Fo≅π/2 и K < 0, π / 2<Fo≅π:
f(t) K [cos Fo + sin Fo ctg (2 π t/T)] (2) где T 2 π / ω; Fo разность фаз между исследуемыми сигналами.In the case of F 1 > F 2 ,
f (t) K [cos F o + sin F o ctg (2 π t / T)] (2) where
В случае F2 > F1, F1 0 можно записать для K >0, π/2 < Fo < 0 и K < 0, -π ≅ Fo < -π /2
f(t) K1/[cosFo + sinFo ctg (2π t /T)] (3)
Положив Fo 270о или Fо 90о (опережение по фазе на 90о сигнала-делимого сигналом-делителем), имеют следующие значения: sinFo 0; cosFo 1. Подставляя эти значения в выражения (2) и (3), получают
f(t) K [ctg (2 π t/T)] (4)
Положив Fo 270o или Fo -90о (отставание по фазе на 90о сигнала-делимого относительно сигнала-делителя), имеют следующие значения: sinFo -1, cosFo 0. Подставляя их в выражения (2) и (3), получают
f(t) K [tg(2 π t/T)] (5)
Следовательно, в случае фазового сдвига 90о получают функцию f(t) в виде функции тангенса или котангенса, умноженных на коэффициент К, т.е. имеют функцию f(t), симметричную относительно момента времени t(o), соответствующего середине рассматриваемого полупериода. Коэффициент К определяет лишь наклон функции f(t). Различать функцию в виде тангенса или котангенса в этом случае легко по знаку сигнала-частного в определенный момент времени. К примеру, если сигнал-частное в момент времени t1 имеет положительный знак, то функция f(t) имеет вид котангенса, следовательно, сигнал-делимое опережает сигнал-делитель, а если f(t1) < 0, то f(t) имеет вид тангенса и сигнал-делимое отстает от сигнала-делителя. Можно использовать для определения и момент времени t2, тогда условия для определения опережения и отставания по фазе противоположны по знаку.In the case of F 2 > F 1 ,
f (t) K1 / [cosF o + sinF o ctg (2π t / T)] (3)
Putting F o 270 о or F о 90 о (90 ° phase advance of the signal-divisible by the signal-divider), have the following meanings:
f (t) K [ctg (2 π t / T)] (4)
Putting F o 270 o or F o -90 о (phase lag of 90 o of the signal-divisible relative to the signal-divider), have the following values: sinF o -1,
f (t) K [tg (2 π t / T)] (5)
Therefore, in the case of a phase shift of 90 ° , a function f (t) is obtained as a function of the tangent or cotangent multiplied by the coefficient K, i.e. have a function f (t) symmetric with respect to the time t (o) corresponding to the middle of the half-period under consideration. The coefficient K determines only the slope of the function f (t). To distinguish a function in the form of a tangent or cotangent in this case is easy by the sign of the signal-private at a certain point in time. For example, if the signal-quotient at time t 1 has a positive sign, then the function f (t) has the form of cotangent, therefore, the signal-divisible is ahead of the signal-divider, and if f (t 1 ) <0, then f (t ) has the form of a tangent and the signal divisible lags behind the signal divider. You can use to determine the time t 2 , then the conditions for determining the lead and phase lag are opposite in sign.
Определяют величину q, показывающую относительное приращение в процентах функции выражения (4) при малых отклонениях от фазовых сдвигов 90о между исследуемыми сигналами:
q (a1/a2)100% (6) где a1 Kcos Fo + Ksin Fo ctg (2 πt/T)
_ K ctg (2 π t/T);
a2 Kctg (2 π t/T).Determine the value of q, showing the relative increment in percent of the function of expression (4) for small deviations from the phase shifts of 90 about between the studied signals:
q (a 1 / a 2 ) 100% (6) where a 1 Kcos F o + Ksin F o ctg (2 πt / T)
_ K ctg (2 π t / T);
a 2 Kctg (2 π t / T).
После упрощения выражение (6) принимает вид
l q l[cos Fo/ctg(2 π t/T)] +
+ sinFo 1)}100% (7)
Как видно из выражения (7), величина q не зависит от коэффициента К, а зависит лишь от значения отклонений фазовых сдвигов от 90о и от значения ctg(2 π t/T), т.е. от значения момента времени ti. Величина sinFo-1 при малых отклонениях от 90о стремится к нулю (к примеру, sin89,90,9999985). Поэтому приращение функции f(t) определяется значением первого слагаемого, заключенного в квадратные скобки в выражении (7), увеличиваясь при увеличении значения отклонения фазового сдвига от 90о. Оценивают влияние выбора моментов времени ti. Котангенс определен на интервале 0< t < π, его модуль достигает значений в несколько десятков и более при значениях t, близких к нулю или π, т. е. на краях рассматриваемого интервала сигнала-делителя, поэтому значениe q в этих областях стремится к нулю. При значении l ctg (2 π t/T) l 1, что будет при значениях t1 T/8 и t2 3T/8, величина l q l cosFo. К примеру, при малых отклонениях в 0,1о, от фазового сдвига 90о имеют следующие значения: cos 89,9 0,001745 и l q l 0,1745%
Следовательно, если взять значения сигналов-частного, имеющие различные знаки в эти моменты времени, то их модули различаются почти на 0,35% а если выбирать моменты времени t1 и t2 ближе к середине рассматриваемого интервала, то приращения l q l увеличиваются для фиксированного значения Fо.After simplification, expression (6) takes the form
lql [cos F o / ctg (2 π t / T)] +
+ sinF o 1)} 100% (7)
As seen from the expression (7), the value q is independent of the K factor, and depends only on the value of phase shift deviation from about 90 and the value ctg (2 π t / T), i.e. from the value of time t i . The value of sinF o -1 with small deviations from 90 about tends to zero (for example, sin89,90,9999985). Therefore, the increment of the function f (t) determined by the value of the first term in square brackets in equation (7), increasing with increasing values of phase shift deviation from 90 °. The effect of the choice of time t i is evaluated . The cotangent is defined in the
Therefore, if we take the values of private signals with different signs at these time instants, their modules differ by almost 0.35%, and if we choose time instants t 1 and t 2 closer to the middle of the considered interval, then the increments lql increase for a fixed value F about .
Аналогично определяется приращение для функции тангенса из выражения (5) по формуле
l q l [(a3 a4)/a4]100% (8) где a3 K1/[cosFo + sin Fo ctg (2 π t/T]
a4 Ktg (2 π t/T)
Выражение а3 можно представить в следующем виде:
a3 [Ktg (2 π t/T)]/[tg(2π t/T)cos Fo + +sinFo]
Тогда выражение (8) после преобразований имеет следующий вид:
l q lcosFo/[cosFo +
+ ctg (2 π t/T)]100% (9)
При значении l ctg (2 π t/T)l 1 при малых отклонениях от 90о выполняется условие cosFo << 1, поэтому из выражения (9) получают l q l cosFo, аналогичное полученному ранее. Если брать моменты времени t1 и t2 ближе к середине полупериода сигнала-делителя, то приращения l q l также увеличиваются для фиксированного значения Fо.Similarly, the increment for the tangent function is determined from expression (5) by the formula
lql [(a 3 a 4 ) / a 4 ] 100% (8) where a 3 K1 / [cosF o + sin F o ctg (2 π t / T]
a 4 Ktg (2 π t / T)
The expression a 3 can be represented as follows:
a 3 [Ktg (2 π t / T)] / [tg (2π t / T) cos F o + + sinF o ]
Then the expression (8) after the transformations has the following form:
lq lcosF o / [cosF o +
+ ctg (2 π t / T)] 100% (9)
With the value l ctg (2 π t / T)
Таким образом, при малых отклонениях от фазовых сдвигов 90о двух синусоидальных функция f(t) сигнала-частного поднимается или опускается относительно оси абсцисс, т.е. нарушается симметрия функции f(t) относительно середины рассматриваемого полупериода сигнала-делителя, а абсолютные значения сигнала-частного в выбранные моменты времени t1 и t2, равноотстоящие от середины рассматриваемого полупериода, различаются между собой на величину больше ошибки метода сравнения.Thus, for small deviations from the phase shifts of 90 ° of two sinusoidal functions, the f-signal of the private-signal rises or falls relative to the abscissa, i.e. the symmetry of the function f (t) with respect to the middle of the considered half-period of the divider signal is broken, and the absolute values of the signal-private at the selected time instants t 1 and t 2 , equally spaced from the middle of the considered half-period, differ by an amount greater than the error of the comparison method.
Функциональная схема устройства для определения соотношения фаз двух синусоидальных сигналов представлена на фиг.1. Functional diagram of a device for determining the phase relationship of two sinusoidal signals is presented in figure 1.
Устройство содержит блок 1 деления, формирователь 2 импульсов, первый и второй блоки 3 и 4 выборки и хранения, блок 5 сравнения, компаратор 6. The device comprises a
Первые и вторые входы блока 1 деления, причем первый вход для сигнала-делимого, второй вход для сигнала-делителя, подключены к первому и второму входам устройства соответственно. Вход формирователя 2 импульсов подключен к сигналу-делителю, т. е. соединен с вторым входом блока 1 деления, с выходом которого соединены первые входы первого блока 3 и второго блока 4 выборки и хранения. Второй (управляющий) вход первого блока 3 выборки и хранения подключен к первому выходу формирователя 2 импульсов, а второй (управляющий) вход второго блока 4 выборки и хранения подключен к второму выходу формирователя 2 импульсов. Выходы первого блока 3 и второго блока 4 выборки и хранения подключены к первому и второму входам блока 5 сравнения соответственно. К выходу первого блока 3 выборки и хранения подключен информационный вход компаратора 6, второй (управляющий) вход которого подключен к выходу блока 5 сравнения. Выход компаратора 6 подключен к выходу устройства. The first and second inputs of the
Функциональная схема формирователя 2 импульсов представлена на фиг.2. В его состав входят умножители 7 и 8 частоты, элемент И-НЕ 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. Functional diagram of the
Первый и второй умножители 7 и 8 частоты соединены последовательно, причем вход первого подключен к входу формирователя 2 импульсов. Первые и вторые входы элементов И-НЕ 9 и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 попарно соединены между собой и подключены к входу и выходу второго умножителя 8 частоты соответственно. Выходы элементов И-НЕ 9 и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 подключены к первому и второму выходам формирователя 2 импульсов соответственно. The first and
Диаграммы, поясняющие работу устройства при формировании управляющих сигналов, приведены на фиг.3. Diagrams explaining the operation of the device during the formation of control signals are shown in Fig.3.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Входные сигналы напряжений Ux(t) и Uy(t) поступают на первый и второй входы блока 1 деления соответственно, причем первый является сигналом-делимым, а второй сигналом-делителем. Сигнал напряжения сигнала-делителя поступает также на вход формирователя 2 импульсов (фиг.3а). На выходе блока 1 деления получают напряжение U1(t), пропорциональное сигналу-частному от деления двух сигналов Ux(t)/Uy(t), изменяющееся на интервале полупериода сигнала-делителя по закону, близкому к виду функции тангенса или котангенса. Если сигнал-делимое Ux(t), к примеру, опережает сигнал-делитель Uy(t), то U1(t) имеет вид котангенса. Это напряжение U1(t) поступает на первый блок 3 и второй блок 4 выборки и хранения, режим работы которых выбирается в соответствии с логическими сигналами управления, формирующимися соответственно на первом и втором выходах формирователя 2 импульсов. Формирование этих логических сигналов управления осуществляется следующим образом,
Входное синусоидальное напряжение Uy(t) сигнала-делителя поступает на первый умножитель 7 частоты, на выходе которого частота сигнала умножается на два и формируется напряжение U7, приведенное на фиг.3б. Напряжение U7 с выхода первого умножителя 7 частоты поступает на вход второго умножителя 8 частоты, который умножает частоту сигнала еще на два, и на его выходе формируется напряжение U8, приведенное на фиг.3в. Напряжения U7 и U8 поступают на соответствующие входы логических элементов И-НЕ 9 и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, на выходах которых формируются напряжения U9 и U10 соответственно, которые приведены на фиг.3г и д.The input voltage signals U x (t) and U y (t) are supplied to the first and second inputs of the
The input sinusoidal voltage U y (t) of the divider signal is supplied to the
Таким образом, на первом и втором выходах формирователя 2 импульсов получают напряжения U9 и U10 соответственно, являющиеся логическими сигналами для выбора режима работы для блоков 3 и 4 выборки и хранения. Сигналы логического "0" являются в данном случае сигналом выборки, а сигналы логической "1" являются сигналом хранения. Следовательно, в момент времени t1 (фиг.3) блок 3 выборки и хранения переходит в режим хранения до момента времени t3, а в момент времени t2 блок 4 выборки и хранения переходит в режим хранения до момента времени t3.Thus, at the first and second outputs of the
Таким образом, напряжения U1(t1) и U1(t2), равноотстоящие от середины полупериода сигнала-делителя tо, поступают на первый и второй входы блока 5 сравнения соответственно. На выходе блока сравнения получают сигнал напряжения U5, к примеру, при соотношениях фаз исследуемых сигналов, кратных 90о, в интервале времени измерения t2 t3 будет сигнал логического "0". Если это условие не выполняется, то на выходе блока 5 сравнения имеют напряжение U5 сигнала логической "1" на всех временных интервалах. Это напряжение U5 с выхода блока сравнения поступает на второй (управляющий) вход компаратора 6, при U5 логическая "1" блокирует выходной каскад компаратора 6, и на его выходе устанавливается напряжение U6 0.Thus, the voltages U 1 (t 1 ) and U 1 (t 2 ) equally spaced from the middle of the half-period of the divider signal t о are supplied to the first and second inputs of the comparison unit 5, respectively. At the output of the comparator 5 receiving a signal voltage U, e.g., at ratios of the signals of phases that are multiples of 90, in the measurement time interval t 2 t 3 will be a logic "0" signal. If this condition is not fulfilled, then at the output of the comparison unit 5 they have a voltage U 5 of the logic signal “1” at all time intervals. This voltage U 5 from the output of the comparison unit is supplied to the second (control) input of the
Логический "0" напряжения U5, который указывает на фазовый сдвиг между исследуемыми сигналами в 90о, позволяет проводить измерение, и на выходе компаратора 6 получают в интервале времени t2 t3 напряжение такого знака, которое соответствует знаку напряжения U1(t1) сигнала-частного.Logical "0" voltage U 5 , which indicates a phase shift between the studied signals of 90 about , allows you to measure, and at the output of the
Таким образом, на выходе компаратора 6 получают выходное напряжение U6 0 при отсутствии фазового сдвига в 90о, напряжение U6 + 1 при опережении по фазе на 90о сигнала-делимого сигнал-делитель и напряжение U6 -1 при отставании по фазе на 90о сигнала-делимого от сигнала делителя.Thus, the output of
Устройство выполнено на стандартных элементах по известным схемам [7]
Предлагаемое устройство не только позволяет определять фазовый сдвиг 90о между синусоидальными сигналами по сравнению с прототипом, но также имеет существенные преимущества перед другими способами по простоте и точности, особенно в инфранизкочастотном диапазоне даже тогда, когда амплитуды исследуемых колебаний значительно различаются между собой, изменяясь при этом в большом динамическом диапазоне.The device is made on standard elements according to known schemes [7]
The proposed device not only allows you to determine the phase shift of 90 about between the sinusoidal signals in comparison with the prototype, but also has significant advantages over other methods in terms of simplicity and accuracy, especially in the infra-low frequency range, even when the amplitudes of the studied vibrations vary significantly among themselves, changing at the same time in a large dynamic range.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93007335A RU2037832C1 (en) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | Device for measuring phase relations between two sinusoidal signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93007335A RU2037832C1 (en) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | Device for measuring phase relations between two sinusoidal signals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2037832C1 true RU2037832C1 (en) | 1995-06-19 |
| RU93007335A RU93007335A (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=20136878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93007335A RU2037832C1 (en) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | Device for measuring phase relations between two sinusoidal signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2037832C1 (en) |
-
1993
- 1993-02-05 RU RU93007335A patent/RU2037832C1/en active
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1138760, кл. G 01R 25/00, 1985. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1503025, кл. G 01R 25/00, 1989. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 1503026, кл. G 01R 25/00, 1989. * |
| 4. Физический энциклопедический словарь. /Под ред. А.М.Прохорова. М.: Сов.энциклопедия, 1983, с.349. * |
| 5. Кофлин Р., Дрискол Ф. Операционные усилители и линейные интегральные схемы. М.: Мир, 1979, с.207,64,65. * |
| 6. Авторское свидетельство СССР N 1167524, кл. G 01P 25/00, 1985. * |
| 7. Алексеенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. М.: Сов.радио, 1980, с.96,97,103,182,77,168. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2221732A1 (en) | Signal processing | |
| RU2037832C1 (en) | Device for measuring phase relations between two sinusoidal signals | |
| RU2024029C1 (en) | Device for determining correlation of two phases of sine-wave signals | |
| RU2037831C1 (en) | Method of measuring phase relations between two sinusoidal signals | |
| RU2154834C2 (en) | Method of measurement of components of impedance and device for its implementation | |
| NieB et al. | Phasor Based Zero Crossing Detection of the Mains Fundamental | |
| RU2036478C1 (en) | Device to determine quadrature phase shifts of sinusoidal signals | |
| RU2070735C1 (en) | Meter measuring ratio of amplitude values of quasi-sinusoidal signals | |
| RU2035743C1 (en) | Method for determining phase-quadrature sine-wave signals | |
| RU1831687C (en) | Method for measurement of phase shift of two sinusoidal signals | |
| RU2041471C1 (en) | Device for determining phase ratio of two sine-wave signals | |
| SU1257557A1 (en) | Method of measuring phaze difference of two coherent signals | |
| RU2019846C1 (en) | Method for measuring phase position of two sine- shaped signals | |
| RU2036477C1 (en) | Device to determine whether sinusoidal signals or antiphasal | |
| RU2029964C1 (en) | Method for determining phase relation between two sine-wave signals | |
| RU2037833C1 (en) | Device for measuring phase shifts of signals with known amplitude relations | |
| RU2020494C1 (en) | Device for measuring phase shift of two sinusoidal signals | |
| SU930268A1 (en) | Device for determining amplitude-phase characteristics of control system | |
| SU1374153A1 (en) | Device for measuring amplitude-phase asymmetry of three-phase a.c. voltage system | |
| RU2039359C1 (en) | Signal spectral analysis method | |
| RU2007736C1 (en) | Device for determination of phase shift between two sine signals | |
| RU2086992C1 (en) | Device for detection of phase difference of harmonious signals | |
| RU2046360C1 (en) | Device for measuring phase shift between two signals | |
| RU2039362C1 (en) | Device for measuring phase shift of signals with known ratio of their amplitudes | |
| SU404023A1 (en) | PARALLEL ANALYZER |