SU1262409A1 - Фазометр - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  разности фаз напр жений низкой и инфранизкой частоты. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов, триггер 3, фильтры 4 и 5 низкой частоты, фильтр 6 высокой частоты и.измерительный механизм 8. Введение трехвходового сумматора 7, состо щего из резисторов 12 и 13, операционного усилител  14 и оптронного резистора 15, детектора 10 и сглаживающего фильтра 11 позвол ет более полно компенсировать переменную составл ющую напр жени , подаваемого на измерительньй механизм 8, путем автоматического регулировани  минимального значени  пе-Q ременной составл ющей указанного на (Л пр жени . 1 ил.

Description

и

м

|го

4ii Изобретение относитс  к технике электрических измерений и может быть использовано дл  измерени  разности фаз напр жений низкой и инфранизкой частоты. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  разности фаз двух сигналов.путем более полной компенсации переменной составл ющей напр жени , подаваемого на измерительный механизм , и автоматического регулировани  минимального значени  переменной составл ющей указанного напр жени . На чертеже показана структурна  схема предлагаемого фазометра. Фазометр содержит два формировател  1 и 2 импульсов, триггер 3, фильт ры 4 и 5 низкой частоты, фильтр 6 высокой частоты, сумматор 7, измерительньй механизм 8, второй фильтр 9 высокой частоты, детектор 10 и сглаживающий фильтр 11. В состав суммато ра 7 вход т два резистора 12 и 13, операционный усилитель 14 и оптронны резистор 15. Первый и второй входы фазометра Соединены срответственно через форми рователи 1 и 2 импульсов с входами |управлени  триггера 3, пр мой выход которого через фильтр 4 низкой частоты соединен с первым входом сумматора 7, инверсный выход триггера 3 через последовательно соединенные второй фильтр 5 низкой частоты и фильтр 6 высокой частоты соединен с вторым входом сумматора 7, выход котстрого соединен с измерительным механизмом и входом последовательно соединенных второго фильтра 9 высоких частот, детектора 10 и сглаживающего фильтра 11, выход которого соединен с третьи входом сумматора 7. Устройство работает следующим образом . Напр жени  U, и Uj, поступающие на входы фазометра, усиливаютс  и формируютс  в короткие импульсы усилител ми-формировател ми 1 и 2 со ответственно. Эти импульсы поочередн переключают триггер 3, тем самым на выходе триггера обеспечиваетс  получение гаиротно-импульсно-модулированной последовательности импульсов с Коэффициентом заполнени  , где о - длительность импульса на пр  мом выходе триггера 3, пропорциональна  сдвигу фаз между напр жени ми на входеi Т - перцод измер емых напр жений. Фильтры 4 и 5 низких частот усредн ют импульсно-модулированные сигналы , при этом на выходах указанных фильтров гармоники наход тс  в противофазе . Фильтр 6 верхних частот пропускает на выход только переменную составл ющую выходного напр жени  фильтра 5. Таким образом, противофазные гармоники, складыва сь в сумматоре 7, в значительной мере компенсируют одна другую. В результате выходное напр жение сумматора 7, регистрируемое измерительным механизмом 8, имеет пониженный уровень пульсаций, а посто нна  составл юща  этого напр жени  остаетс  пропорциональной сдвигу фаз между сигналами на входах фазометра. Степень компенсации переменной составл ющей напр жени  в значительной мере определ етс  идентичностью параметров фильтров 4 и 5 и искажени ми , вносимыми фильтром 6. Некомпенсированна  часть переменной составл ющей напр жени  сумматора 7 вьщел етс  вторьм фильтром 9 высокой частоты, детектируетс  в детекторе 10 и усредн етс  в фильтре 11. Выходное напр жение последнего измен ет выходное сопротивление оптрона 15 так, чтобы сделать равньп га по амплитуде переменные составл ющие напр жений на входах сумматора 7. Поскольку при правильном выборе частоты среза фильтра 6 фазовый сдвиг между входными переменными , напр жени  сумматора 7 близок к 180 , то амплитуда переменной составл ющей на выходе сумматора 7 в результате воздействи  по цепи отрицательной обратной св зи (фильтры 9 и 11, детектор 10, резистор 15) стремитс  к нулю . Независимо от степени неидентичности фильтров 4 и 5 и амплитудных искажений в фильтре 6, переменна  составл юща  выходного напр жени  сумматора 7 стремитс  х некоторому минимуму , определ емому порогом чувствительности и коэффициентом усилени  цепи обратной св зи (фильтры 9 и-11, детектор 10, резистор 15). Следовательно , уровень переменной составл ющей напр жени , воздействующего на измерительный механизм 8, также минимален . Это Позвол ет повысить точность измерени  за счет уменьшени  колебаний стрелки от переменной составл ющей напр жени , что особенно

актуально в области низких и инфранизких частот (единицы - дес тки Гц), где фильтрующие свойства фильтров 4 и 5 и измерительного механизма 8 ухудшаютс , а увеличение посто нных времени фильтров 4 и 5 недопустимо по причине ухудшени  быстродействи  прибора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фазометр, содержащий триггер, пр мой выход которого соединен с первым фильтром низкой частоты, а инверсный соединен с последовательно включенными вторым .фильтром низдсой частоты и фильтром высокой частоты, два формировател  импульсов, соединенные с

   входами фазометра, измерительный механизм , отличающийс  тем что, с целью повьш1ени  точности, в него введены трехвходовый сумматор и последовательно соединенные фильтр высокой частоты, детектор и сглаживающий фильтр, причем выходы формирователей импульсов соединены соответственно с входами управлени  триггера, первый вход сумматора соединен с выходом первого фильтра низкой частоты, второй вход сумматора соединен с выходом первого фильтра высокой частоты ,-.третий вход сумматора соединен с выходом сглаживающего фильтра, а выход сумматора соединен с вxoдa ra измерительного механизма и второго фильтра высокой частоты.