SU748273A1 - Phase shift measuring method - Google Patents

Phase shift measuring method Download PDF

Info

Publication number
SU748273A1
SU748273A1 SU772459720A SU2459720A SU748273A1 SU 748273 A1 SU748273 A1 SU 748273A1 SU 772459720 A SU772459720 A SU 772459720A SU 2459720 A SU2459720 A SU 2459720A SU 748273 A1 SU748273 A1 SU 748273A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pulses
phase shift
frequency
time
input
Prior art date
Application number
SU772459720A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Евстафьевич Тырса
Виктор Владимирович Дюняшев
Анатолий Дмитриевич Зеня
Original Assignee
Харьковский Институт Радиоэлектроники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский Институт Радиоэлектроники filed Critical Харьковский Институт Радиоэлектроники
Priority to SU772459720A priority Critical patent/SU748273A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU748273A1 publication Critical patent/SU748273A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Phase Differences (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, в частности к области фазовых измерений, и может быть использовано дл  измерени  сдвига фаз между двум  периодическими сигналами с получением результата в виде цифрового кода, пригодного дл  ввода в цифровую ЭВМ.The invention relates to information technology, in particular, to the field of phase measurements, and can be used to measure the phase shift between two periodic signals to obtain a result in the form of a digital code suitable for input into a digital computer.

Известен способ цифрового измерени  среднего значени  сдвига фаз, основанный на подсчете числа квантующих импульсов, сгруппированных в пачки, длительность которых пропорциональна фазовому сдвигу между исследуемыми колебани ми и обратно пропорциональна их частоте и которые проход т на вход счетчика за,измерительное врем , краткое периоду квантующих импульсов l .A known method of digital measurement of the average value of the phase shift is based on counting the number of quantizing pulses grouped in bundles whose duration is proportional to the phase shift between the studied oscillations and inversely proportional to their frequency and which pass to the counter input for a measuring time short period of quantizing pulses l.

Однако этот способ характеризуетс  пониженной точностью измерени  из-за того, что в обшем случае интервал времени, пропорциональный фазовому сдвигу между исследуемыми колебани ми , не кратен периоду квантующей последовательности, и период исследуемых колебаний не кратен измерительному времени..However, this method is characterized by reduced measurement accuracy due to the fact that in the general case the time interval proportional to the phase shift between the oscillations under study is not a multiple of the quantizing sequence period, and the period of the oscillations under study is not a multiple of the measurement time ..

Известен также способ измерени  сдвига фаз, основанный на сравнениThere is also known a method for measuring the phase shift, based on a comparison

во времени коротких импульсов, сформированных из исследуемых сигналов, с короткими импульсами опорного генератора , частота которого близка кin time of short pulses formed from the signals under study, with short pulses of the reference generator, whose frequency is close to

частоте исследуемых сигналов, и выделении временного интервала между выходными импульсами схем совпадений , равного интервалу времени, пропорциональному углу сдвига фаз, ноженному на целое число 2, the frequency of the studied signals, and the allocation of the time interval between the output pulses of the coincidence circuits, equal to the time interval proportional to the angle of phase shift, to the knife by an integer 2,

Недостатками, данного способа  вл ютс  йизка  достоверность результата измерени , обусловленна  возможностью нефиксаций момента совпадени  импульса опорного генератора с импульсом, сформированным из исследуемого сигнала, в случае малой величины перекрыти  упом нутых импульсов; жесткие требовани  к длительности и форме сравниваемых во времени импульсов, обусловленные требованием получени  одиночных совпадений.The disadvantages of this method are the accuracy of the measurement result, due to the possibility of non-fixing the moment of coincidence of the pulse of the reference generator with the pulse formed from the signal under study, in the case of a small amount of overlap of the said pulses; strict requirements on the duration and form of the pulses compared in time, due to the requirement of obtaining single matches.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

И Поставленна  цель достигаетс  тем, ,что при измерении сдвига фаз, основанного на трансформации фазового сдвига на низкую частоту путем сравнени  во времени последовательностейAnd the goal is achieved by measuring the phase shift based on transforming the phase shift to a low frequency by comparing time sequences

30 импульсов, сформированных из -исследуемых сигналов, с опорной последовательностью импульсов и последующем врем -импульсном преобразовании времёйнах интервалов , пропорциональных искомому сдвигу фаз и периоду исследуемых сигналов, дл  формировани  fpSttKfU упом нутых временных ин ёрвалоп используют соответствующие выделенные , одинаковые по пор дку импульсы в последовательно -идущих пакетах совпадений.30 pulses generated from the studied signals, with a reference sequence of pulses and a subsequent time-pulse conversion time intervals proportional to the desired phase shift and the period of the studied signals, to generate fpSttKfU of the mentioned time intervals using the corresponding selected, equal-order pulses in sequence -the matching matches.

На фиг.1 и 2 представлены схемы реализации способа.Figure 1 and 2 presents the scheme of implementation of the method.

Схема устройства (фиг.1) содержит формирователи 1 и 2, элементы 3 и 4 совпадений, блоки 5 и 6 селекции, блок 7 автоматической подстройки частоты , управл емый генератор 8, формирователь 9, триггер 10 со счетным входом, симмётри-чный триггер-11, временные селекторы 12 и 13, счетчики 14 и 15 импульсов. The device diagram (Fig. 1) contains drivers 1 and 2, elements 3 and 4 of coincidence, blocks 5 and 6 of selection, block 7 of automatic frequency control, controlled oscillator 8, driver 9, trigger 10 with counting input, symmetric trigger 11, time selectors 12 and 13, counters 14 and 15 pulses.

измерение производ т следующим ,образом,Исследуемые периодические сигналы с частотой Jex- Формировател ми 1 и 2 преобразуютс  во вг одные пбследовательности пр моугольных импульсов длительностью -с и периодомthe measurement is made as follows. The analyzed periodic signals with a frequency of Jex-Forming 1 and 2 are converted into inhomogeneous series of rectangular pulses of duration с with and period

Т&% 1/ -импульсы вход- , ных последовательностей одинаково прив заны к фазе исследуемых сигналсгвт ТЬ между ними сохран етс  искомый угол сдвига фаз с соответствующим ему временным сдвигом ty . Далее входные последовательности импульсов поступают на первые входы элементов 3 и 4 совпадений, на вторые входы которых с управл емого генератора 8, частота которого п близка к частоте 1вх исследуемых сигналов , через формирователь 9 поступаisT опорна  последовательность пр моугольных импульсов длительностью tx и с периодом Трп- The T &% 1 / -pulses of the input and output sequences are equally tied to the phase of the signals under study Tb between them and the desired phase angle with the corresponding time shift ty is stored between them. Next, the input pulse sequences are fed to the first inputs of elements 3 and 4 of coincidence, to the second inputs of which from the controlled generator 8, whose frequency η is close to the frequency of 1 in the investigated signals, through the driver 9 of the input isT, the reference sequence of rectangular pulses of duration tx and with a period of Trp-

Тогда, если длительность -с импульсов входных и опорнрй последоватeльнbctи Удовлетвор ет следующим услови мThen, if the duration is from the pulses of the input and support sequences. Satisfies the following conditions

(1)(one)

г (g (

-сГ (2)-sG (2)

на выходах элементов 3 и 4 образуют е  пё йШй 1ё (с:й:И следующие пакеты совпадений ,число импульсов в которых . пропорционально tr и обратно пропорционапьно разности |Твх-Топ1 at the outputs of elements 3 and 4 they form the e pYo 1 yo (s: y: and the following coincidence packets, the number of impulses in which is proportional to tr and inversely proportional to the difference | TBx-Top1

Выполнение услови , (i) необходимо дл Лблучени  на выходах элементов 3 и 4 пакетовсовпадений. Н выполнение услови  (2) приводит к по c-lrioWftиОМУ совпадению во времени им пулзьсЬв входных и опорной поСлёйЫвательностей .The fulfillment of the condition, (i) is necessary for the radiation at the outputs of elements 3 and 4 of the packet matches. The fulfillment of condition (2) results in a c-lrioWft and a coincidence in time of them in the input and reference fields.

С помощью блока 7 частота генератора 8 подадерживаетс  близкой к Шё° й Ш ЙУёЖх o eeifeчиваетс  выполнение формировател ми 1, 2 и 9 условий (1) и (2). ПакетыWith the help of block 7, the frequency of the generator 8 is kept close to the formers 1, 2, and 9 of conditions (1) and (2). Packages

совпадений с выходов, элементов 3 и 4 поступают далее на блоки 5 и 6. ФункциОнальное назначение последних состоит te выделении одинаковых гто пор дку следовани  i -ых импульсов пакетов совпадений, временной интервал между пропорционален Тц,.,. и не зависит от длительности -тг . matches from the outputs, elements 3 and 4 proceed further to blocks 5 and 6. The function of the latter is to distinguish the same order of following the i-th pulses of a match packet, the time interval between is proportional to TC,.,. and does not depend on the duration -tg.

В способе измерени  сдвига фаз имеет место трансформаци  искомого фазового сдвига на низкую частоту (частоту следовани  пакетов совпадений ) .In the method of measuring the phase shift, the transformation of the desired phase shift to a low frequency (frequency of matching packets) takes place.

В зависимости от опережени  или отставани  фазы йсследуемлх сигналов мен етс  очередность срабатывани  элементов 3 и 4 и, как следствие этого , очередность поступлени  на входы симметричного триггера 11, который формирует в устройстве временьГой интервал Ьф , пропорциональный искомому углу сдвига фаз 1} . А триггер 10 выполн ет в устройстве функцию формировани  временного интервала Тд С помощью времейных селекторов 12 н 13 временные интервалы соответственно заполн ютс  квантующими импульсамиопорной .последовательности с периодом TQP, число которых ТВ-Поп и tip подсчитываетс  счетчиками 14 и 15 импульсов. Значение искомого угла сдвига фаз определ етс  по формулё.Depending on the phase advance or lag of the follow-up signals, the order of operation of elements 3 and 4 changes and, as a result, the order of arrival at the inputs of a symmetric trigger 11, which forms a time interval in the device proportional to the desired angle of phase shift 1}. And the trigger 10 in the device performs the function of forming the time interval Td. With the help of time selectors 12 and 13, the time intervals are respectively filled with quantizing pulses of a supporting sequence with a TQP period, the number of which is TB-Pop and tip is counted by counters 14 and 15 pulses. The value of the desired phase angle is determined by the formula.

. 360° . 360 °

.оп. .op.

Изображенный на фиг.2 фазометр состоит из формирователей 16, 17 и 18, управл емого генератора 19, блока 20 автоматической подстройки частоты, логических.элементов 21 и 22 И, блоков 23 и 24 селекции, электронного, коммутатора 25, индикаторов 26, 21 совпадений, блокирующего блока 28, триггера 29 со счетным входом, симметричного триггера 30, первого ключа 31, второго ключа 32, счетчиков 33 и 34 импульсов и арифметического узла 35.The phase meter depicted in FIG. 2 consists of shapers 16, 17 and 18, a controlled oscillator 19, an automatic frequency control unit 20, logical elements 21 and 22 I, selection units 23 and 24, electronic, switch 25, coincidence indicators 26, 21 , a blocking block 28, a trigger 29 with a counting input, a symmetric trigger 30, a first key 31, a second key 32, pulse counters 33 and 34, and an arithmetic node 35.

Фазометр работает следующим образом . Опорное и измер емое напр жени  поступают соответственно на формирователи 16, 17. Кроме того, с управл емого генератора 19 на формирователь 18 .поступает напр жение вспомогательной частоты fgj. , близкой к частоте {g входных напр жений. Формиррватель 18 Вспомогательную последовательность пр моугольных импульсов длительностью t и периодом T.Phase meter works as follows. The reference and measured voltages, respectively, are fed to the formers 16, 17. In addition, the voltage of the auxiliary frequency fgj comes from the controlled oscillator 19 to the driver 18. close to the frequency {g input voltages. Shaper 18 Auxiliary sequence of rectangular pulses of duration t and period T.

1/ кпБлок 20 автоматической подстройки1 / kpblock 20 automatic adjustment

частоты. На входы которого поступают одни из в содных напр жений частоты и напр жение частоты i , поддерживает частоту tatn выходного напр жени  управл емого генератора 19 вспомогательной частоты, близкой к частоте tв, входных напр жений,Опорна  и измер ема  последовательности пр моугольных импульсов поступают на первые входы логических элементов 21 и 22 И соответственно, на вторые входы которых поступает вспомогательна  последовательность импульсов, на выходах их формируютс  пакеты совпадений Un, и Л)пгfrequencies. The inputs of which receive one of the sony voltage voltages and frequency i, maintain the frequency tatn of the output voltage of the auxiliary frequency controlled oscillator 19, close to the frequency tv, the input voltage, the reference and the measured square pulse sequence are fed to the first the inputs of the logic elements 21 and 22 And, respectively, the second inputs of which receive an auxiliary sequence of pulses, packets of matches Un, and L) ng are formed at their outputs

Пакеты сов,падений ОпцС выводов элементов 21 и 22 поступают на блоки 23 и 24. С выхода блока 23 выделенные первые импульсы двух последовательных пакетов поступают на вхо триггера 29, формирующего временной интервал Т , который с помощью второго ключа 32 квантуетс  импульсами с периодом Твсп Число го квантующих импульсов, заполн ющих временной интервал , подсч:итываетс  счетчиком 33 импульсов.Packages of owls, drops Opts of the elements 21 and 22 arrive at blocks 23 and 24. From the output of block 23, the selected first pulses of two consecutive packets arrive at the input of flip-flop 29, which forms the time interval T, which is quantized with pulses with a period of Tsp. quantizing pulses that fill the time interval, count: it counts 33 pulses.

Значени  тип ввод тс  в арифметический узел 35, где по формуле ,Type values are entered into the arithmetic node 35, where by the formula

V.360°V.360 °

определ етс  искомый угол сдвига фазdetermines the desired phase angle

Положительный эффект от исполь;зовани  предложенного способа заключаетс  в повышении достоверности результата измерени  при одновременном снижении требований к длительности и форме сравниваемых во времени импульсов . При этом снижаютс  требовани , предъ вл емые к парс1метрам отдельных узлов устройств, реализующих насто щий способ, что повышает их технологичность и уменьшает себестоимость .The positive effect of using the proposed method is to increase the reliability of the measurement result while reducing the requirements for the duration and shape of the pulses compared with time. In this case, the requirements imposed on the parmeters of individual units of devices that implement the present method are reduced, which increases their manufacturability and reduces cost.

Claims (1)

1.Смирнов П.Т. Цифровые фазометры . Л. Энерги  , 1974, 33.1.Smirnov P.T. Digital phase meters. L. Energie, 1974, 33. 2,Авторское свидетельство СССР 324588, кл: q 01R 25/00.2, USSR Copyright Certificate 324588, class: q 01R 25/00.
SU772459720A 1977-03-09 1977-03-09 Phase shift measuring method SU748273A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772459720A SU748273A1 (en) 1977-03-09 1977-03-09 Phase shift measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772459720A SU748273A1 (en) 1977-03-09 1977-03-09 Phase shift measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU748273A1 true SU748273A1 (en) 1980-07-15

Family

ID=20698319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772459720A SU748273A1 (en) 1977-03-09 1977-03-09 Phase shift measuring method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU748273A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2414107A (en) Electronic timing apparatus
SU748273A1 (en) Phase shift measuring method
US2913664A (en) Frequency meters
US4392749A (en) Instrument for determining coincidence and elapse time between independent sources of random sequential events
SU538335A1 (en) The device of the Vernier time interval measurement
SU1095089A1 (en) Digital frequency meter
SU1390810A1 (en) Device for measuring amplitude-frequency characteristics of four-terminal networks
SU945818A1 (en) Digital frequency metr
SU570849A1 (en) Device for measuring period of harmonic signal
SU1320770A1 (en) Instantaneous value digital phase meter
SU970255A1 (en) Digital frequency meter
SU1725153A1 (en) Device for measuring frequency of sine signals
SU888065A1 (en) Method of measuring periodic pulse duration
SU712808A1 (en) Time interval measuring device
SU993012A1 (en) Interferometer order fractional part measuring method
SU900206A1 (en) Device for measuring random process outburst duration probability distribution
SU661491A1 (en) Time interval digital meter
SU883859A1 (en) Multi-range digital time interval meter
SU748281A1 (en) Digital phase meter
SU1251707A1 (en) Device for measuring time intervals
SU758058A1 (en) System for digital representation of time
SU744997A2 (en) Frequency counter
SU1190285A1 (en) Digital frequency meter
SU917172A1 (en) Digital meter of time intervals
SU532059A1 (en) Phase to digital converter