SU1019355A1 - Phase shift measuring method - Google Patents

Phase shift measuring method Download PDF

Info

Publication number
SU1019355A1
SU1019355A1 SU813288540A SU3288540A SU1019355A1 SU 1019355 A1 SU1019355 A1 SU 1019355A1 SU 813288540 A SU813288540 A SU 813288540A SU 3288540 A SU3288540 A SU 3288540A SU 1019355 A1 SU1019355 A1 SU 1019355A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase shift
signals
measured
signal
measuring method
Prior art date
Application number
SU813288540A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Чинков
Владимир Григорьевич Войтенков
Сергей Александрович Кравченко
Владимир Викторович Фокин
Original Assignee
Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. filed Critical Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority to SU813288540A priority Critical patent/SU1019355A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1019355A1 publication Critical patent/SU1019355A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке фазометров .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in the development of phase meters.

Известен способ измерени  фазовых сдвигов, основанный на промежуточном преобразовании фазового сдвига в по сто нное напр жение путем осреднени  пр моугольных импульсов, имеющих посто нную амплитуду и длительность, . равную временному интервалу, пропорциональному фазовому сдвигу f1 3A known method for measuring phase shifts is based on an intermediate conversion of a phase shift to a constant voltage by averaging rectangular pulses of constant amplitude and duration,. equal to the time interval proportional to the phase shift f1 3

Недостатком этого способа  вл етс  зависимость; результата измерений от амплитуды пр моугольных импульсов , что ограничивает его точ- ность.The disadvantage of this method is dependence; the measurement result from the amplitude of rectangular pulses, which limits its accuracy.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способ измерени  фазового сдвига, основанный на основном и дополнительном интегрировании входного сигнала, причем начало дополнительного интегрировани  фиксировано во времени, а конец дополнительного интегрировани   вл етс  несущей координатой времени 23..The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a method of measuring the phase shift, based on the main and additional integration of the input signal, the beginning of the additional integration is fixed in time, and the end of the additional integration is the carrier time coordinate 23.

Недос,таТки известного способа заключаютс  в следующем. Во-первых, ему присуща недостаточно высока  точность из-за необходимости измерени  амплитуды сигнала и наличи  двух операций интегрировани /Этот не/достаток особенно ощутим в области низ ких и инфранизких частот. Возникающие за счет этого погрешности затем ни как не компенсируютс . Во-вторых, результат измерени  зависит от частоты входного сигнала, что приводит к усложнению как процесса измерений, так и к дополнительной погрешности за счет измерени  частоты или нестабильности частоты, если она считаетс  фиксированной.Nedos, such a method is as follows. Firstly, it is inherently not high enough due to the need to measure the signal amplitude and the presence of two integration operations. This non-wealth is especially noticeable in the low and infra-low frequencies. The errors resulting from this are then not compensated either. Secondly, the measurement result depends on the frequency of the input signal, which complicates both the measurement process and additional error due to frequency measurement or frequency instability, if it is considered fixed.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и исключени  зависимости результата измерений от частоты входного сигнала.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and eliminate the dependence of the measurement result on the frequency of the input signal.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  фазово го сдвига, основанному на интегрировании входного сигнала, формируют два временных интервала, причем один между переходами опорного сигнала через нуль и измер емого сигнала через максимум, а второй - междупереходами опорного и измер емого сигналов через одноименные максимумы, в течение каждого из временных интервалов стробируют измер емый сигнал и тем самым образуют два кусочно-гармонических сигналов , измер ют средние значени  этих сигналов и по отношению средних значений наход т искомый фазовый сдвиг.This goal is achieved by the fact that, according to the method of measuring the phase shift based on integrating the input signal, two time intervals are formed, one between the zero transitions of the reference signal and the measured signal through the maximum, and the second between the reference and measured signals the maxima, during each of the time intervals, strobe the measured signal and thereby form two piecewise harmonic signals, measure the average values of these signals and with respect to The desired values are the phase shift being sought.

На фиг; 1 приведены временные диаграммы , по сн ющие предлагаемый способ; на фиг. 2 - структурна  схема устройства, реализующего способ.Fig; 1 shows time diagrams explaining the proposed method; in fig. 2 - block diagram of the device that implements the method.

Пусть необходимо измерить фазовый сдвиг между двум  синусоидальными напр жени ми (фиг. 1о|), которые описываютс  выражени ми и :, UjTi sinuALet it be necessary to measure the phase shift between two sinusoidal voltages (Fig. 1о |), which are described by the expressions and:, UjTi sinuA

U2 UfT,sin(wt -Ч) (1) где Ч - измер емый фазовый сдвиг; и - амплитуда напр жений (дл U2 UfT, sin (wt -CH) (1) where H is the measured phase shift; and - voltage amplitude (for

упрощени  записи она прин та одинаковой дл  обоих сигналов , (так как окончательный результат от этого не мен етс ) .simplifying the recording, it is assumed to be the same for both signals (since the final result does not change from this).

Из одного из этих сигналов, предположим сигнала Ug сформируем два кусочно-гармонических сигнала (фиг, 1,5, б) описываемых выражени ми U2tf (u)t-4) .From one of these signals, suppose the signals Ug form two piecewise harmonic signals (Fig, 1.5, b) described by the expressions U2tf (u) t-4).

при 2ЛК-f (+), где К 0,1,2...; ,2С, при остальных значени ОУ ;at 2ЛК-f (+), where К 0,1,2 ...; , 2C, with the other values of the OA;

29 29

при 2J/K + 7r/24wt g ( + tf); (2at 2J / K + 7r / 24wt g (+ tf); (2

F остальных значени  ctit. Определим среднее значение каждого из этих сигналов Ш+Ч (u)t - Ч )а(иЛ)    F remaining ctit values. Determine the average value of each of these signals W + H (u) t - H) a (IL)

и„ 2fcand „2fc

о oswabout osw

(3)(3)

jr/2-t-ifjr / 2-t-if

SS

1one

(wt - f)ta(ujt)(wt - f) ta (ujt)

2JT2JT

УШ.е}п ЧUSH.e} pH

(M

23Г  23G

Если вз ть отношение средних значений , то получимIf we take the ratio of average values, we get

U25 U25

(5)(five)

tg  tg

U2CU2C

4 arctg f. . 4 arctg f. .

откуда t2Cwhere t2C

Таким образом, фазовый сдвиг действительно может быть определен по отношению посто нных напр жений, пропорциональных средним значени м кусочногармонических сигналов. 3 /101 Как следует из приведенных сротно шений, погрешность предлагаемого способа практически не зависит от нестабильности напр жени . Кроме того, при реализации предлагаемого способа вооб ще нет необходимости формировать пр моугольные импульсы, что значительно упрощает процесс измерений, а в конечном итоге и его реализацию. 8 состас устройства, реализукхцёго предлагаемый способ вход т ключи 1 и 2, формйровательЗ временных интервалов , интеграторы k и 5 арифметический блок 6 и индикатор 7 Напр жение Uf.(t) подаетс  на ключи 1 и 2 и на фсфмирователь 3 временных интервалов , на который поступает также напр жение U(t). Формирователем 3 выдел ютс  моменты переходов напр жени  U;(t) через нуль и максимум, а 5 напр жени  Uy(t) через максимум и формируютс  управл ющие сигналы, длительность которых определ етс  выревке ни ми (2). Этими сигналами открываютс  ключи 1 и 2, и в результате на их выходах йбразуютс  кусочно-гар монические сигналы, поступающие на интеграторы 4 и 5. На выходах интеграторов образуютс  сигналы Ojs И 02с которые подаютс  на арифметический блок 6, где осуществл етс  определение фазового сдвига. Таким образом, предложенна  совокупность операций над входны1-«и сигна лами в предложенном способе позвол ет избавитьс  от погрешности измерени , обусловленной неизвестностью амплитуд входных сигналов, а также исключить снтерацию измерени  частоты.Thus, the phase shift can indeed be determined by the ratio of constant voltages proportional to the average values of the piecewise harmonic signals. 3/101 As follows from the above cases, the error of the proposed method practically does not depend on voltage instability. In addition, when implementing the proposed method, there is generally no need to form square impulses, which greatly simplifies the measurement process, and ultimately, its implementation. 8 the device, the implementation of the proposed method includes the keys 1 and 2, the time frame 3, the integrators k and 5, the arithmetic unit 6 and the indicator 7 The voltage Uf. (T) is fed to the keys 1 and 2 and on the time interval 3, on which voltage U (t) is also supplied. The shaper 3 highlights the moments of the voltage transition U; (t) through zero and maximum, and 5 voltages Uy (t) through a maximum and forms control signals, the duration of which is determined by lowering (2). Keys 1 and 2 are opened with these signals, and as a result, piecewise-harmonic signals are output at their outputs to integrators 4 and 5. At the outputs of the integrators, Ojs and 02c signals are generated and fed to arithmetic unit 6, where the phase shift is determined. Thus, the proposed set of operations on the inputs and signals in the proposed method eliminates the measurement error due to the uncertainty of the amplitudes of the input signals, as well as eliminates the frequency measurement deletion.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА, основанный на интегрировании входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повыше ния точности и исключения зависимости результата измерений от частоты входного сигнала, формируют два временных интервал^, причем один - между переходами опорного сигнала через нуль и измеряемого сигнала через максимум,METHOD OF PHASE SHIFT MEASUREMENT, based on the integration of the input signal, characterized in that, in order to increase the accuracy and eliminate the dependence of the measurement result on the frequency of the input signal, two time intervals ^ are formed, one between the transitions of the reference signal through zero and the measured signal through maximum, а..второй - между переходами опорного и измеряемого сигналов через одноименные максимумы, в течение каждого из временных интервалов стробируют измеряемый сигнал, образуя тем самым два кусочно·^гармонических сигнала, измеряют средние значения этих сигналов и по отношению средних значений находят искомый фазовый сдвиг.and ... second - between the transitions of the reference and measured signals through the same maxima, the measured signal is gated during each of the time intervals, thereby forming two piecewise harmonic signals, the average values of these signals are measured, and the desired phase shift is found from the average values.
SU813288540A 1981-03-16 1981-03-16 Phase shift measuring method SU1019355A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813288540A SU1019355A1 (en) 1981-03-16 1981-03-16 Phase shift measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813288540A SU1019355A1 (en) 1981-03-16 1981-03-16 Phase shift measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1019355A1 true SU1019355A1 (en) 1983-05-23

Family

ID=20958136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813288540A SU1019355A1 (en) 1981-03-16 1981-03-16 Phase shift measuring method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1019355A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618046C1 (en) * 2016-03-15 2017-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") Method for measuring phase difference and level ratio of two harmonic signals
RU2642529C2 (en) * 2015-09-10 2018-01-25 ФГАОУ ВО "Севастопольский государственный университет" Method of measurement of phase shifts between two harmonic signals of similar frequency

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Галахова О.П., Колтик Е.Д., Кравченко С.А. Осйовы фазометрии. Л.. Энерги , 1976, с. 1АО-1 2. 2. Авторское свидетельство СССР Н- , кл. G 01 R 25/00, 1979. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642529C2 (en) * 2015-09-10 2018-01-25 ФГАОУ ВО "Севастопольский государственный университет" Method of measurement of phase shifts between two harmonic signals of similar frequency
RU2618046C1 (en) * 2016-03-15 2017-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") Method for measuring phase difference and level ratio of two harmonic signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4254406A (en) Integrating analog-to-digital converter
SU1019355A1 (en) Phase shift measuring method
SU949536A1 (en) Method of measuring electric signal phase shift
SU1132252A1 (en) Analog phase meter
RU2001409C1 (en) Device for determining phase relation of two sine-wave signals
SU779903A1 (en) Digital phase meter
SU661393A1 (en) Phase shift meter
SU723589A1 (en) Arrangement for determining statistical moments
SU966621A1 (en) Device for determining phase fluctuation standard deviation
SU1215038A1 (en) Apparatus for measuring amplitude of alternating current voltage
SU1559303A1 (en) Device for measuring phase characteristics of four-terminal network
SU1265478A1 (en) Correlation flowmeter
SU977935A1 (en) Two-layer dielectric material coating thickness gauge
SU1732287A1 (en) Measurement method of relative difference of two harmonic voltages amplitudes
SU926764A1 (en) Ac voltage-to-number converter
SU822353A1 (en) Voltage-to-pulse repetition frequency converter
SU983572A1 (en) Electric signal phase shift measuring method
SU1081564A1 (en) Phase shift calibrator
SU855527A1 (en) Compensating meter of phase difference
SU661754A1 (en) Shaper for phase meter
SU1226342A1 (en) Digital meter of phase difference
SU415829A1 (en)
SU1295363A1 (en) Meter of time intervals
SU1508175A1 (en) Digital phasemeter
SU945984A1 (en) Ac voltage to code converter