SU320783A1 - Компарационный измеритель фазовых отклонений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике и предназначено дл  измерени  малых фазовых отклонений относительно начального угла, например, при измерении нелинейности фазовых характеристик электрических четырехполюсников (фазовращателей, усилителей, фильтров и т. п.).

Известные компенсационные фазометры, содержащие автоматические переключатели, формирователи импульсов, соответствующих моментам перехода сравниваемых по фазе напр жений через нулевой уровень, усилители частоты коммутации, синхронные детекторы, коммутационные генераторы и измерительные приборы, в которых измер емое напр жение компенсируетс  известным напр жением, регулируемым по фазе, в качестве элемента, регулирующего фазу, как правило, содержат щирокодиапазонные фазовращатели.

Однако построить высокоточный калиброванный фазовращатель дл  работы в диапазоне частот в насто щее врем  не представл етс  возможным. Выполнить же компенсационный фазометр с преобразованием частоты в диапазоне низких (звуковых) частот трудно. Поэтому все преимущества компенсационного метода при работе в диапазоне частот свод тс  на нет.

га относительно начального угла в плавном диапазоне частот.

Отличие предлагаемого компарационного измерител  фазовых отклонений, выполненного на основе коммутационной триггерной схемы , заключаетс  в том, что он снабжен форми-рователем пр моугольных колебаний стабильной амплитуды, вход которого подключен к коммутационному генератору, а выход через делитель напр жени , градуированный в единицах измерени  фазо вого сдвига, соединен со входом сумматора. Другой вход сумматора соединен с выходом фильтра нил4них частот, а выход - с усилителем частоты коммутации.

На чертеже изображена функциональна  схема предлагаемого компарационного измерител  фазовых отклонений.

Измеритель содержит автоматический переключатель 7, управл емый импульсами коммутационного генератора 2, формирователи импульсов , соответствующих моментам перехода сравниваемых по фазе напр жений через нулевой уровень, симметричный триггер 5 с раздельным запуском, фильтр нижних частот 6, сумматор напр жений 7, усилитель частоты коммутации 8, синхронный детектор Я измерительный прибор 10.

генератору.2..П. колебаний на выходе формир а д  11 равен периоду коммутации. ВыходтртЭрй ровател  // через делитель напр жен Д , пцог|)адуированный в единицах измерени  фанзового сдвига, св зан со входом сумматора напр ж ний 7.

Описанное.устройство работает следующим образом.

Измер емое Ux .и опорное t/on напр жени  через автоматический переключатель 1 поочередно воздействуют на вход формировател  4. Частота коммутации переключател  / выбрана значительно меньшей частоты измер емого напр жени  дл  уменьшени  вли ни  переходных процессов в момент коммутации на результат измерени . На выходе формировател  4 действует последовательность импульсов, соответствующих моментам перехода через нуль напр жений Ux и f/on

Длительность пачек импульсов равна половине периода коммутации. Кроме того, /опнепрерывно подаетс  на формирователь 3, аналогичный формирователю 4. Выходные импульсы формирователей 3 и 4 управл ют триггером 5, преобразующим фазовый сдвиг в скважность импульсов- На выходе триггера включен фильтр нижних частот 6 дл  выделени  среднего значени  выходного напр жени  триггера. В один полупериод коммутации, когда ,на входы формирователей подаетс  t/on , сигнал на выходе фильтра нижних частот 6 пропорционален фазовому сдвигу между каналами из-за неидентичности фазовых характеристик каналов. В другой полупериод коммутации , когда на вход формировател  4 подаетс  и:, выходное напр жение фильтра нижних частот пропорционально сумме измер емого фазового сдвига и сдвига от неидентичности каналов. Переменна  составл юща  напр жени  частоты коммутации на выходе фильтра нижних частот пропорциональна фазовому сдвигу между 1/ н Uon и не зависит от от фазовой неидентич1ности каналов.

Дл  исключени  вли ни  начального фазового сдвига на .результат измерени  переменна  составл юща  на выходе фильтра нижних частот 6 соответствующа  этому сдвигу, компенсируетс . Дл  этого напр жение частоты коммутации с выхода формировател  // пр моугольных колебаний стабильной амплитуды , запускаемого от коммутационного генератора 2, через фазовой делитель напр жени  12 подаетс  на вход сумматора напр жений 7. Фаза переменной составл ющей напр жени  на выходе формировател  // противоположна

фазе переменной составл ющей на выходе фильтра нижних частот 6. Переменна  составл юща  с выхода сумматора 7 усиливаетс  усилителем частоты коммутации 8, детектируетс  синхронным детектором 9 и индицируетс 

измерительным прибором 10. Регулиру  коэффициент делени  делител  /2, добиваютс  нулевого показани  прибора 10. В дальнейщем отсчет фазового сдвига от начального производ т по щкале прибора 10, а самого начального

сдвига - по щкале делител  12.

Благодар  тому, что измер етс  только нескомпеНСированна  часть фазового угла, чувствительность измерительного прибора W весьма высока и измерени  производ тс  с высокой точностью.

Поскольку калиброванный делитель работает в цепи напр жени  фиксированной частоты коммутации, то показани  компарационного фазометра не завис т от частоты сравниваемых по фазе напр жений.

Предмет изобретени 

Компарационный измеритель фазовых отклонений , содержащий автоматический переключатель , формирователи импульсов, соответствующ ,их моментам перехода сравниваемых по фазе напр жений через нулевой уровень , триггер с раздельными входами, фильтр нижних частот, усилитель частоты коммутации , синхронный детектор, измерительный прибор и коммутационный генератор, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности

измерени  отклонений фазового сдвига относительно начального угла в плавном диапазоне частот, он снабжен сумматором и делителем напр жени , градуированным в значени х фазового сдвига, и формирователем пр моугольных колебаний стабильной амплитуды, вход которого подключен к коммутационному генератору , Быход его через делитель напр жени  соединен со входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, а выход - с усилителем частоты коммутации .