SU845114A1 - Способ установлени сдвига фаз междудВуМ гАРМОНичЕСКиМи СигНАлАМи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизерительной -технике и может быть использовано в приборах допускового контрол  параметров комплексных сопротивлений , компенсаторах и мостах переменного тока. Известен способ установлени  между двум  гармоническими сигналами одинаковой частоты.заданного фазового сдвига, опрэдел емого соотношением J, основанный на сравнении дополнительных сигналов , причем один из дополнительных сигналов сформирован пропорциональным временному интервалу , начало которого .совпад ает с точкой перехода одного из гармонических сигналов через нулевой.уровен с минуса на плюс (с плюса на ), а конец - с ближайшей точкой перехода второго гармонического сигнала с минуса на плюс (с плюса на минус)г второй дополнительный сигнал сформирован пропорциональным временному интервалу, начало которого совпадает сначалом первого дополнительного сигнала, а длительность пропорционал на временному интервалу первого дополнительного сигнала с коэффициентом пропорциональности ; третий дополнительный сигнал сформирован с длительностью, пропорциональной временному интервалу, начгшокоторого совпадает с концом второго дополнительного сигнала, а конец - с ближайшей точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус); четвертый дополнительный сигнал сформирован пропорциональным разности длительностей второго и третьего дополнительных сигналов, а информацию о величине и направлении отклонени  действительного фазового сдвига между двум.4 гармоническими сигналами получают по величине и знаку четвертого дололнительного сигнала pj . Недостатком способа  вл етс  низка  точность. Известен способ установлени  сдвига фаз между двум  гармоническими сигналами одинаковой частоты,основанный на формировании дополнительных сигналов, причем длительность первого дополнительного сигнала равна временному интервалу, начало которого совпадает с точкой перехода одного из гармонических сигналов через нулевой уровень с минуса на. плюс (с плюса на минус), а конец - с ближайшей точкой перехода второго гармониеского сигнала через нулевой уроень с минуса на плюс (с плюса на инус); второй дополнительный сигнал формирован с длительностью, равной ременному интервалу, .начало котоого совпадает с концом первого дополительного сигнала, конец - с то.чкой ерехода первого гармонического сигала через нулевой уровень с плюса на минус (С минуса на плюс); третий ополнительный сигнал сформирован пропорциональным разности длительностей первого и второго дополнительных сигналов, а информацию о величине и направлении отклонени  действительного фазового сдвига между двум  гармоническими сигналами от заданного получают по величине и знаку третьего дополнительного сигнала 12 .

Недостатком способа  вл етс  го, что он позвол ет устанавливать фазовый сдвиг между двум  гармоническими сигналами, равный лишь ±Л/2,

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что при установлении сдвига фаз между двум  гармоническими сигналами способом, основанным на сравнении дополнительных сигналов, один из которых (пр моугольный импульс) сформирован с длительностью, равной временному интервалу, начало которого совпадает с точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус), а конец - с ближайшей точкой перехода второго гармонического сигнала, вз того за опорный, через, кулевой уровень с минуса на плюс 1C плюса на минус), при фазовом сдвиге между гармоническими сигналами в пределах от О до J , или начало которого совпадает с точкой перехода второго гармонического сигнала через нулевой уровень с плюса на минус (с минуса на плюс), а конец - с ближайшей точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с плюса на минус (с минуса на плюс) ;.ри фазовом сдвиге в пределах от - Т до О, формируют второй дополнительный сигнал (пр моугольный импульс ) с длительностью, равной временному интервалу, начало которого совпадает с точкой перехода второго гармонического сигнала через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус), а конец - с ближайшей точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с плюса на минус (с минуса на плюс) при фазовом сдвиге между гармоническими сигналами в пределах от О до JT , или начало которого совпадает с точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус), а конец и ближайшей точкой перехода второго

гармонического сигнала через нулевой уровень с плюса на минус (с минуса на плюс) при фазовомсдвиге в пределах от - F до О, а отношение амплитуд первого и второго дополнительных сигналов равно , где д, h - на туральные числа ig : h + 1) , формируют третий дополнительный сигнал, пролорциональный разности площадей первого и второго дополнительных сигна лов, а информацию о величине и направлении отклонени  действительного фазового сдвига двум  гармоническими сигналами от заданного получают по величине и знаку третьего дополнительного сигнала,

5На фиг, 1 и 2 изображены временные диаграг/1мы, по сн ющие предложенный способ, причем диаграммы фиг. 1 соответствуют фазовому сдвигу между гармоническими сигналами U и U.2 в 0 пределах от О до F л конкретно ).. а дааграммы фиг, 2 - в пределах от - /У до О (конкретно -Т/З) . Действительный фазовый сдвиг V между двум  гармоническими сигналами на диаграммах фиг. 1а и 2а по абсолютной величине меньше заданного у , а на диаграммах фиг, 16 .и 2 б - больше заданного .

На фиг. 3 и 4 показаны блок-схемы

устройств, реализующих данный способ.

Формируют первый дополнительный сигнал фиг, 1а и 2 а), имеющий форму пр моугольного импульса с длительностью , пропорциональной действительному фазовому сдвигу между гармоническими сигналами Ц и и, а затем - второй дополнительнлй сигнал фиг. If), также имеющий форму пр моугольного импульса, длительность которого пропорциональна фазовому углу, дополн кацему действительный фазовый сдвиг между гармоническими сигналами U и и, до JT , а. его амплитуда относилс  к амплитуде первого дополнительного сигнала, как h к (.д-h). Формируют третий дополнительный сигнал фиг. Ig и 2д), пропорциональный разности площадей первого и второго дополнительных сигналов, а информацию о величине и направлении отклонени 

действительного фазового сдвига меж-ду гармоническими сигналс1ми U и и от заданного получают по величине и знаку третьего дополнительного сигнала .

Первое из устройств, реализующих

данный способ фиг. 3), содержит бло.ки согласовани  1 и 2, усилители-ограничители 3 и 4, элементы Запрет 5 и И 6, блок масштаба 7 и интегратор 8,

Работает устройство следующим образом .

Claims (1)

1. Гармонические сигналы U и u,j (.фиг. 1а и 2а), между которыми необходимо установить фазовый сдвиг, определ емый соотношением вида -i- л , поступают через блоки согласовани  и 2 на усилителей-ограничителей 3 и 4. Пр моугольные импульсы, соответствующие, например, положительным полуволнам синусоиды входно го гармонического сигнала 1Ц с выхо да усилител -ограничител  3 (фиг. 1 и 2в), подаютс  одновременно на оди из пр мых входов элемента Запрет и на один из входов элемента И 6. Пр моугольные импульсы (фиг, 1с и 2 соответствукнцие, например, положи1:ельным полуволнам синусоидального входного сигнала U/j с выхода усилит л -ограничител  4, поступают одновр менно на один из входов элемента И и инверсный вход элемента Запрет Пр моугольные импульсы (фиг, 1е и 2е) с выхода элемента И 6 подаютс  на вход блока масштаба 7 с передато ным коэффициентом . На управл ющий вход блока масштаба поступают сигналы Запрет, задающие передаточ ный коэффициент в зависимости от заданного фазового сдвига. Пр моугольные импульсы (фйг, 1 и 2 d, f) с выходов элементов Запрет 5 и блока масштаба 7 подаютс  соответственно на первый и второй входы интегратора 8, величина и знак сигнала на выходе которого дают однозначную информацию о величине и отклонении дейс.твительного фазового сдвига между гармоничес кими сигналами Щ и U от заданнбго Коэффициент передачи блока масштаба 7 меньше единицы в случае фазового сдвига между сигналами U и U, в пределах от -jr/2 до + Г/2, так как h kg-h), и больше единицы при фазовом сдвиге от - JT до -J/2 и от Ж/2 до JT , так как h (,g-h) что усложн ет реализацию блока масштаба 8 Дл  реализации данного способа можно использовать и второе устройство (фиг. 4), в котором в качестве блоков масштаба примен ютс  делители напр жени . Устройство содержит кроме блоков, указанных на фиг. 3, добавочный блок масштаба 9 и блок управлени  10. Блок управлени  10 предназначен .дл  управлени  коэффициентами переда чи блоков масштаба 7 и 9, каждый из которых меньше единицы или равен ей что позвол ет контролировать любой наперед заданный фазовый сдвиг между гармоническими сигналами одинаковой частоты. Назначение и работа остальных блоков схекы аналогичны назначению и работе блоков первого из устройств . Использование способа позвол ет устанавливать фазовый сдвиг, определ емый соотношением - JT vh 49-1 - натуральные числа),между двум  гармоническими сигналами с высокой точностью , что имеет большое значение пп,и разработке приборов дл  АСУ ТП Формула изобретени  Способ установлени  сдвига фаз между двум  гармоническими сигналами, основанный на сравнении дополнительных сигналов, один из которых (,пр моугольный импульс) сформирован с длительностью, равной временному интервалу , начало которого совпадает с точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с минуса на плюс ic плюса на минус), а конец - с ближайшей точкой перехо- . да второго гармонического сигнала, .вз того за опорный, через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус) при фазовом сдвиге между гармоническими сигналами в пределах от О до 1Г , или начало которого совпадает с точкой перехода второго гармонического сигнгша через нулевой уровень с плюса на минус (с минуса на плюс), а конец - с ближайшей точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с плюса на минус ic минуса на плюс) при фазовом сдвиге в пределах от -JT до О, о т л и ч а ю щ и и. с   тем, что, с целью повышени  точности, формируют второй дополнительный сигнал (пр моугольный импульс), с длительностью , равной временному интервалу, начало которого совпадает, с точкой перехода второго гармонического сигнала ч-эрез нулевой уровень с минуса на плюс 1.С плюса на минус) , а конецс ближайшей точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с- плюса на минус ic минуса на плюс) при фазовом сдвиге между гармоническими сигналами в пределах от О дoJГ , или начало которого совпадает с точкой перехода первого гармонического сигнала через нулевой уровень с минуса на плюс .с плюса на минус), конец - с ближайшей точкой перехода второго гармонического сигнала через нулевой уровень с плюса на минус с минуса на плюс) при фазовом сдвиге в пределах от -JT до О, а отношение амплит/д первого и второго дополнительных сигналов равно -  , где 9, h - натуральные числа, формируют третий дополнительный сигнал , пропорциональный разности площадей первого и второго дополнительных сигналов, а информацию о величине и направлении отклонени  действительного фазового сдвига между двум  гармоническими сигналами от заданного получают по величине и энаку третьего дополнительного сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке 2569376/18-21, кл. G 01 R 17/00, 12.01.78. 2,Авторское свидетельство СССР № 568896, -кл. G 01 R 17/00 inpOTOип ) .

   Ц

   /,

   U9

   Afh

   и

   f.

   и

   N

   V

   V

   Ж

   А Л

   /Ij

   Фиг. г

   Фаг.З

   Фиг.