SU1559303A1 - Устройство дл измерени фазовых характеристик четырехполюсников - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  фазочастотных характеристик систем автоматического управлени . С целью расширени  диапазона измер емых углов сдвига фазы в устройство введены инвертор, триггер и блок вычислени  фазы. С помощью инвертера и триггера, на входе которых действуют сигналы, св занные с опорным и измерительным сигналами, формируетс  управл ющие сигналы, определ ющие области измерени  сдвига фазы. Если сдвиг фаз не превышает 90°, то в блок вычислени  фазы с выхода триггера подаетс  сигнал, благодар  которому напр жение на выходе блока, пропорционально измер емому сдвигу фаз. Если же сдвиг фаз больше 90°, но меньше 180°, то к полученному на выход фазового дискриминатора напр жению добавл етс  дополнительное напр жение, соответствующее сдвигу фаз 90°. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к технической диагностике и может быть использовано дл  определени  фазовой частотной характеристики систем автоматического управлени , отдельных ее динамических элементов и четырехполюсников .

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона измерени  разности фаз.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу; на фиг.З - генератор треугольных напр жений; на фиг. 4 - блок вычислени  фазы.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 треугольных сигналов, функциональный преобразователь 2, входную и выходную клеммы дл  подключени  исследуе- мого объекта 3, нуль-орган 4, блок 5 выборки-хранени , блок 6 вычислени  фазы и индикатор 7« Причем второй вход блока 5 выборки-хранени  соединен с выходом генератора 1 треугольных сигналов, который состоит из последовательно соединенных интегратора 8 и компаратора 9. Выход интегратора 8  вл етс  первым выходом генератора 1, а выход компаратора Э, соединенный с входом интегратора 8,  вл етс  вторым выходом генератора 1, который соединен также с 1-входом триггера 10 и через инвертор 11 с К-входом триггера 10, тактовый (сипСП СП

& со о со

з1

хронизирующий) вход которого соедине с выходом нуль-органа Ц, а выход - с вторым входом блока 6 вычислени  фазы.

Устройство работает следующим образом .

Интегратор 8 вырабатывает треугольный сигнал (фиг.2а), который благодар  наличию компаратора 9

(фиг.З) переключаетс  в момент достижени  сигнала интегратора 8 уровн  (фиг.26), равного напр жению в точке Л или Л1. При изменении уров

н  UBX- на входе интегратора 8 изме- н етс  задающа  частота генерировани  треугольного сигнала. Пилообразный сигнал с интегратора 8 поступает на первый вход блока 5 выборки-хранени . Одновременно с этим сформированный преобразователем 2 сигнал синусоидального напр жени  поступает через исследуемый объект 3,  вл ющийс  источником временного сдвига, на вход нуль-органа 4, В момент прохождени  синусоидального сигнала через нуль срабатывает нуль-орган k и фиксирует на выходе блока 5 выборки- хранени  потенциал, пропорциональный временному сдвигу (фиг.2д). Сигнал с выхода нуль-органа поступает также на синхронизирующий вход триггера 10, определ ющего, что фазовый сдвиг больше 90 . Сигналы, поступающие на I- и К-входы триггера, изображены соответственно на диаграммах фиг. 2Bfr. На первый вход блока 6 вычислени  фазы (фиг.) поступает информационный сигнал, пропорциональный фазовому сдвигу с блока 5, а на второй вход - управл ющий сигнал с триггера 10. Операционные усилители (ОУ и ОУ5 на фиг.А) служат дл  получени  нужного уровн  сигналов управлени , которые требуют аналоговые ключи (Л1 - A3). Если сдвиг фазы находитс  в диапазоне 0 - 90°, на выход триггера 10 поступает логическа  единица и вычисление фазового сдвига производитс  по формуле

90°

и7Г

где у сдвиг фазы;

U Мф - напр жение, пропорциональ

ное фазовому сдвигу;

UTp - напр жение, пропорциональное фазовому сдвигу на 90°,

При этом ключи А1 и A3 замкнуты, а ключ А2 разомкнут. Если же сдвиг фазы находитс  в диапазоне 90 - 180°, на выходе триггера присутствует логический нуль и вычисление фазового сдвига производитс  по формуле

0

5

0

5

0

5

0

Ч

180° 5

90 Unf

UTp

При этом ключи А1 и A3 разомкнуты, а ключ А2 замкнут. Вычисленное значение ии(, поступает на индикатор 7, например стрелочный прибор.

Таким образом, в предлагаемом устройстве расшир етс  диапазон измерени  фазы до 180°.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  фазовых характеристик четырехполюсников, содержащее последовательно соединенные генератор треугольных сигналов, функциональный преобразователь, входную и выходную клеммы дл  подсоединени  исследуемого объекта, нуль-орган,) блок выборки-хранени , а также индикатор , причем второй вход блока выборки-хранени  соединен с выходом генератора треугольных сигналов, о т- личающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерени  фазы до 180° при сохранении точности измерени ,в него введены инвертор, триггер и блок вычислени  фазы, а генератор треугольных сигналов выполнен из последовательно.соединенных интегратора и компаратора, причем выход интегратора  вл етс  первым выходом генератора треугольных сигналов , а выход компаратора, соединенный со входом интегратора,  вл етс  вторым выходом генератора треугольных сигналов и соединен с 1-входом триггера, а также через инвертор с К-входом триггера, кроме того, вход индикатора соединен с выходом блока вычислени  фазы, первый вход которого соединен с выходом блока выборки- хранени , второй вход - с выходом триггера, тактовый вход которого соединен с выходом нуль-органа.

   и

   тр

   S

   О

   г о

   9

   Uw

   Фиг.1

   /

   -t

   --t

   F

   Фиг. 2

   ФизЗ

   fttKf

   Фиг. 4

   87