SU125622A1 - Способ измерени угла сдвига по фазе двух переменных напр жений и устройство дл осуществлени этого способа - Google Patents

Description

Известный способ измерени  угла сдвига по фазе двух переменных напр жений, основанный на преобразовании разности фаз в модулированные по амплитуде колебани  путем периодического изменени  на 180° по фазе одного из сравниваемых напр жений, хот  и позвол ет решить задачу построени  частотно-независимого фазометра, однако не обеспечивает необходимой точности измерени .

Это объ сн етс  тем, что в основу способа положено измерение глубины модул ции при равенстве сравниваемых напр жений, точность которого не превышает 2,5-5%.

Особенность предлагаемого способа измерени  угла сдвига по фазе двух переменных напр жений, обеспечиваюша  возможность повышени  точности измерени , заключаетс  в том, что полученные модулированные с частотой переключени  колебани  демодулируют путем подачи их с той же частотой на делитель напр жени , коэффициент передачи которого измен ют до исчезновени  модул ции на выходе делител . Величину разности фаз определ ют по коэффициенту передачи делител , соответствующему отсутствию модул ции.

Устройство, служашее дл  осушествлени  предлагаемого способа измерени , содержит модулируюший каскад по инвертной схеме, делитель напр жени  с регулируемым коэффициентом передачи и два синхронно работающих переключател . Один из ппх служит дл  периодического изменени  (с частотой значительно ниже частоты сравниваемых напр жений) на 180° фазы одного из сравниваемых напр жений. Второй переключатель одновременно подключает модулированное результирующее напр жение поочередно либо ко всему делителю, либо к части сопротивлени  последнего, измен емой по величине до исчезновени  модул ции, фиксируемого по отсутствию вспышек в световом индикаторе .

№ 125622- 2 -

На чертеже изображена схема этого устройства.

Прин ты следующие обозначени : 1-фазоинверсный каскад; 2- автоматический переключатель; 3-фазочувствительна  схема на двоййом триоде; 4-делитель напр жени ; 5-автоматический переключатель; 6-широкополосный, усилитель; 7-детектор; 8-фильтр нижних частот; 9-усилитель; 10-электронно-лучевой индикатор.

Автоматический переключатель 2 осуществл ет преобразование измер емой разности фаз в модулированные по амплитуде колебани  путем периодического изменени  фазы одного из сравниваемых напр жений на 180° с частотой, значительно меньщей частоты сравниваемых напр жений. Модулированные по амплитуде колебани  с выхода фазочувствительной схемы 3 подаютс  на делитель напр жени  4, коэффициент передачи которого периодически измен етс  с помощью автоматического переключател  5.

В качестве автоматических переключателей 2 и 5 используютс  два одинаковых, синхронно работающих пол ризованных реле или одно пол ризованное, реле с двум  парами синхронных контактов. Обмотки реле 11 и 12 питаютс  от одного симметричного мультивибратора . При синхронной работе автоматических переключателей 2 и 5 и при определенном значении коэффициента передачи делител  4 напр жение на выходе автоматического переключател  5 оказываетс  полностью демодулированным.

Дл  индикации отсутстви  амплитудной модул ции выходное напр жение делител  через широкополосный усилитель 6 подаетс  на детектор 7, который выдел ет низкочастотные модулирующие колебани . Эти колебани  проход т через фильтр нижних частот 8, усиливаютс  в усилителе 9 низкой частоты и подаютс  на электронно-лучевой индикатор 10.

Дл  повышени  точности индикации автоматические переключатели работают с частотой 1-2 гц; модулирующие колебани  с этой, частотой легко отмечаютс  электронно-лучевым индикатором. Момент полной демодул ции фиксируетс  по отсутствию периодических вспышек в индикаторе 10 независимо от величины угла теневого сектора. Такой динамический режим электронно-лучевого индикатора позвол ет полностью устранить погрешность индикации и обеспечивает его максимальную чувствительность, вследствие чего работа может производитьс  при максимальном угле теневого сектора.

При полном уравновещиваиии компенсационной схемы измер ема  разность фаз при равенстве входных напр жений определ етс  из форму . ы:

tg К,, где К.-коэффициент передачи делител  напр жени , откуда ® 2arctg/C. Следовательно, разность фаз пропорциональна коэффициенту передачи делител  напр жени . Очевидно, что это соотношение не зависит от частоты сравниваемых напр жений и стабильно гти электронной схемы.

Погрешности предлагаемого способа измерени  в основном завис т от погрешности делител  напр жени  и от индентичности амплитудно-фазных характеристик входного модулирующего каскада. Дл  снижени  последней погрешности модул тор выполнен на двойных триодах и дл  симметрировани  фазных характеристик введены выравнивающие конденсаторы.

Помимо этого, погрещность измерени  в значительной мере зависит от погрешности уравнивани  входных напр жений. Дл  устранени  этой, погрешности сравниваемые напр жени  с помощью переключател  13 непосредственно подаютс  на автоматический переключатель 5,

преобразующий сравниваемые напр жени  в модулированные по амплитуде колебани . Уравнивание сравниваемых напр жений осуществл етс  с помощью неградуированного делител  напр жени  14.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Способ измерени  угла сдвига по фазе двух переменных напр жений , основанный на преобразовании разности фаз в модулированные по амплитуде колебани  путем периодического изменени  на 180° по фазе одного из сравниваемых напр жений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , полученные модулированные с частотой переключени  колебани  демодулируют путем подачи их с той же частотой на делитель напр жени , коэффициент передачи которого измен ют до исчезновени  модул ции на выходе делител , а величину разности фаз определ ют по коэффициенту передачи делител , соответствующему отсутствию модул ции.

2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, отличающеес   тем, что оно содержит модулирующий каскад по инвертной схеме, делитель напр жени  с регулируемым коэффициентом передачи и дза синхронно работающих переключател , один из которых служит дл  периодического (с частотой значительно ниже частотны сравниваемых напр жений) изменени  на 180° фазы одного из сравниваемых напр жений , а второй дл  одновременного подключени  модулированного результирующего напр жени  поочередно либо ко всему делителю, либо к части сопротивлени  последнего, измен емой по величине до исчезновени  модул ции, фиксируемого по отсутствию вспыщек в световом индикаторе устройства.