SU1404971A1

SU1404971A1 - Method of measuring phase shift between two electric signals

Info

Publication number: SU1404971A1
Application number: SU853925143A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Божутин; Владимир Иванович Васильев; Владимир Георгиевич Чернов
Original assignee: Московский Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1985-07-09
Publication date: 1988-06-23

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Способ определени сдвига фазы между двум электрическими сигналами (С) заключаетс в следующем. Измер емый С разби1 ают на два интервала в момент, когда опорный С достигает максимума. Эти участки измер емого С интегрируют, а результат запоминают. При этом знак и величина угла ( сдвига фазы определ етс как обратна функци синуса от разности интегрировани , отнесенной к их сумме: у arcsin (Si - - S)/(S + Sj), где S, - участок интегрировани от точки в до точки d; Sj участок интегрировани от точки d до точки с; в; с; d - точки на графиках опорного и измер емого С.„Способ отличаетс повышенной точностью. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. s (Л СThis invention relates to electrical measuring technology. The method for determining the phase shift between two electrical signals (C) is as follows. Measured C is divided into two intervals at the moment when reference C reaches a maximum. These areas of the measured C are integrated, and the result is memorized. In this case, the sign and magnitude of the angle (the phase shift is defined as the inverse sine function of the integration difference related to their sum: for arcsin (Si - S) / (S + Sj), where S, is the integration region from point to point d; Sj plot of integration from point d to point c; c; d; points on the plots of the reference and measured C. "The method is characterized by increased accuracy. 1 Cp f files, 1 ill. s (L C

Description

и о and about

Изобретение относитс к измерительной аппаратуре и может быть использовано при конструировании приборов , которые измер ют фазовые сдвиги между двум электрическими напр жени ми .The invention relates to measuring apparatus and can be used in the design of instruments that measure phase shifts between two electrical voltages.

Цель изобретени - повышение точности определени фазового сдвига между двум электрическими.напр жени ми в реальных услови х, т.е. при наличии нелинейных искажений, наличии посто нных составл ющих в измер емом или опорном напр жени хThe purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the phase shift between two electrical voltages in real conditions, i.e. in the presence of nonlinear distortion, the presence of constant components in the measured or reference voltages

Указанна цель достигаетс тем, что формируют два временных интервала , по соотношени м которых вычисл ют разность фазы.This goal is achieved by forming two time intervals, based on the ratios of which the phase difference is calculated.

На чертеже представлены измер емые сигналы.The drawing shows the measured signals.

Опорное напр жение Up Ад siniot изображено кривой 1, а измер емое напр жение U А sin (wt+q ) кри-- вой 2,The reference voltage Up Hell siniot is represented by curve 1, and the measured voltage U A sin (wt + q) is curve 2,

Предлагаемый способ реализуетс следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Измер емый сигнал разбивают на два интервала в момент, когда опорный сигнал достигает максимума, эти участки измер емого сигнала интегрируют. Образуетс два участка интегрировани от точки b до точки d с результатом S и от точки d до точки с с результатом S. Тогда синус искомого угла сдвига фазы измер емого напр жени определ ют соотношениемThe measured signal is divided into two intervals at the moment when the reference signal reaches a maximum, these portions of the measured signal are integrated. Two integration regions are formed from point b to point d with result S and from point d to point c with result S. Then the sine of the desired phase angle of the measured voltage is determined by the relation

sin ц; (S 1 - S4)/(S, + S), (1)sin c; (S 1 - S4) / (S, + S), (1)

а уголand the corner

(j arcsin (S,- 5)/( Sj), (2) 40 где(j arcsin (S, - 5) / (Sj), (2) 40 where

Si S U sin (oJ t ± y)dt.Si S U sin (oJ t ± y) dt.

(3)(3)

S j U, sin ( w t ± 4)dt,S j U, sin (w t ± 4) dt,

dd

где U - измер емое напр жение, b, с, d - точки на графиках опорного и измер емого сигналов , - углова частота. Зависимость (1) легко получаетс из выражений Si А,(1 + sinv)/ и S/; А(1 - siniv)/u), которые вл ютс результатом вычислени интег- .ралов (3) .where U is the measured voltage, b, c, d are points on the plots of the reference and measured signals, is the angular frequency. Dependence (1) is easily obtained from the expressions Si A, (1 + sinv) / and S /; A (1 - siniv) / u), which is the result of calculating the integrals (3).

14049711404971

Учитыва , что S, + S 2А,/(х)Considering that S, + S 2A, / (x)

и S - S-г (2А, sin If)/U) , получают выражение (2) дл определени угла сдвига V.and S - S-g (2A, sin If) / U), expression (2) is obtained to determine the shear angle V.

Дл того, чтобы исключить ошибку от наличи посто нной составл ющей в измер емом сигнале, предлагаетс получать значение величин S и S не только в течение одного полупериода, но и другого, следующего за ним, аналогичным образом.In order to eliminate the error from the presence of a constant component in the measured signal, it is proposed to obtain the values of S and S not only during one half-period, but also of the other following it in a similar way.

Значени S, и 5 определ ют как средние значени , т.е.The values of S, and 5 are defined as mean values, i.e.

S, S,

s;s;

+ S + S

S, S,

S -f SiS -f Si

00

5five

00

5five

0 0

5five

0 5 0 5

где S , и Sj - значени результатовwhere S and Sj are the results

интегрировани за один полупериодi S и S - значени за следующийintegration for one half period i S and S - values for the next

полупериод.half period.

Предлагаемый способ позвол ет повысить точность измерени сдвига фазы между двум электрическими сигналами при наличии нелинейных искажений и наличии посто нной составл ющей в измер емом сигнале.The proposed method makes it possible to increase the accuracy of measuring the phase shift between two electrical signals in the presence of nonlinear distortion and the presence of a constant component in the measured signal.

Claims

1. A method for determining the phase shift between two electrical signals, which implies that two time intervals are formed from the input signals, characterized in that, in order to increase the accuracy, the maximum signal is recorded in the reference signal, this signal is integrated and its value is memorized , then the measured signal is integrated from the moment of the maximum of the reference signal to the zero value of the measured signal, the result is memorized, and the sign and magnitude of the phase shift are determined as (inverse sine function of differences in the results of integration, related to their sum;

2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to improve accuracy in the presence of constant components in the measured signals, the integration results S are obtained as arithmetic averages of the integration results on two adjacent half-periods.

Sh