SU911397A1 - Комплексное поверочное устройство - Google Patents

Description

. i Изобретени.е относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  поверки частотной, фазовой, временной, амплитудной и амплитудно-фазовой погрешностей измерительной аппаратуры различного назначени .

Известен генератор калиброванных интервалов, использующий метод переноса калиброванного фазового сдвига, заданного на низкой частоте, в область высоких и сверхвысоких частот ЕП. .

Однако такое устройство имеет ограниченные функциональные возможности из-за отсутстви , источника калиброванных по амплитуде выходных сигналов .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  калибратор временных интервалов, вырабатывающий пр моугольные колебани  типа Меандр и короткие импульсные, соответствующие фронтам этих колебаний . Установка делителей частоты следовани  пр моугольных импульсов с регулируемыми фильтрам1 на выходе позвол ет использовать этот калибратор как дл  поверки измерителей временных интервалов, так и дл -поверки фазометров и частотомеров на фиксированных частотах. Достигнутые практические результаты позвол ют произвести такую поверку с высокой

10 . точностью 23.

Однако при псУверке комплекса измерительной аппаратуры, работающей в определенном диапазоне частот,

15 требуетс  определ ть амплитудную и амплитудно-фазовую погрешности приборов , вход щих в комплекс, что приводит к использованию р да дополнительных приборов, которые зачастую

20 не могут обеспечить поверку в диапазоне частот.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, заклю391

чакмцеес  в получении комбинированного по амплитуде выходного сигнала.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее трехканальный задатчик фазовых сдвигов на низкоЯ частоте, подключенный к узлу переноса фазовых соотношений на высокую частоту,, два формировател  коротких импульсов в моменты переходов через нуль сигналов в двух каналах , соединенные с узлом переноса фазовых соотношений на высокую частоту , введены фазримпульсныйпреобразователь , входы которого подключены к выходам формирователей Коротких импульсов а выход - к входу регулируемого фильтра, и микропроцессор дл  расчета амплитуды выходного сигнала , причем .выходА1икро процессора под лючен к цифровым индикаторам, а выходы - к выводам задатчика фазовых сдвигов на низкой частоте.

На чертеже пр иведена блок-схема устройства.

Схема содержит опорный генератор 1 импульсов, блоки Z-j управлени , делители 5-7 частоты, опорный генеpaTGip 8 высокой частоты, блоки ФАПЧ 9-11, делители 12-14 частоты с переменным коэффициентом делени , регулируемые фильтры , формирователи 18 «19 корбтких импульсов, фазоймпульс«ый прес разователь 20, до .полнительный регулируемый фильтр 21, микропроцессор 22, цифровой индикатор 23.

Устройство работает следующим образом .

Система, состо ща  из блоков , предетав  е собой трехканальное низкочастотное фазозадающее устройство, на выходе которого существуют,три сигнала равной частоты фазовый сдви между которыми регулируетс  дискретно единичными приращени ми по 2Jf/W (где N - коэффициент делени  блоков 5-7) в диапазоне 0-23Г. Фазовый сдвиг заданный на низкой частоте, переноситс  затем на высокую Macroty с помощью трехканальной системы ФАПЧ 9-1t и общего опорного генератора 8 высокой частоты Выходные сигналы блоков ФАПЧ поступают на делители 121 , которые имеют регулируемый коэффициент делени  дл  получени  на выходе устройства заданной сетки часто Регулирование временного интервала производитс  между фронтами коротких

4

импульсов формирователей 18 и 19, ус, тановленных на выходе делителей 12 и 13 и заданный фазовый сдвиг измер етс  между синусоидальными сигналаи по выходу фильтров 15-17. Фазоимпульсный преобразователь 20 осуществл ет преобразование заданного фазового сдвига Atf в длительностьt .импульсов , пропорциональную периоду

установленной выходной частоты, дл  чего достаточно начальной калибровкой установить t О при & 0. При регулировании фазовогосдвига ЗГ - ,р скважность импульсной поеледовательности на выходе преобразовател  20 измен етс  2 -ов и амплитуды гармоник измен ютс  по известному закону

АО 4 sinSnt/T

Jl - П.

где Е - амплитуда импульса;

п - номер гармоники; t/T - скважность импульсов.

Введение регулируемого фильтра 21, выдел ющего нужную гармонику, позво ет получить на выходе устройства синусоидальный сигнал известной частоты с амплитудой, жестко св занной со скважностью импульсов, котора , . в Свою очередь, определ етс  заданным сдвигом фазы. Микропроцецсор 22,

ме  данные о частоте следовани , номере гармоники и амплитуде импульов , получает информацию о заданном сдвиге фазV вычисл ет амплитуду выходного сигнала согласно приведенной ормуле и выдает результат на индикатор 23.

Точность регулировки амплитуды определ етс  стабильностью частоты, стабильностью амплитуды импульсов и точностью задани  фазы, которые, как показывает практика, могут быть очень высоки в широком диапазоне часТот . Чтобы при регулировке амплитуды на выходе фильтра 21 не происходило смещение по фазе, необходимо измен ть скважность импульсов таким образом чтобы изменение длительности импульсов Т/2 - б происходило симметрично относительно 1х середины. Дл  этого достаточно, чтобы приращение фазы на выходах делителей 5 и 6 происходило на одну и ту же величину , но С разными знаками, при этом фазоамплитудна  погрешность относительно опорного сигнала на выходе фильтра 17 не превосходит , где погрешность регулировки фазы.

an- номер гармоники, выдел емой на выходах фильтров 17 и 21. Исход  из формулы, легко определить максимальную амплитуду гармоники и минимальные пределы регулировки скважности дл  изменени  амплитуды от максимального значени  до нул .

Введение новых элементов в устройство значительно расшир ет его функциональные возможности и позвол ет осуществл ть noBiepKy целого . комплекса различных измерительных приборов в одном диапазоне частот, включа  пове0 ку,амплитудной и фазЬамплитудной погрешностей. Так как все метрологические параметры предлагаемого устройства определ ютс  точностью регулировки фазы, то при поверке самого устройстве достаточно аттестовать в органах Гс сст:андарта п,о имеющимс  методикам его фазовую точность, при этом отпадает не обходимость использовани  большого количества эталонных мер различного назначени .

Учитыва  в ысокую практическую точ ность фазовых методов, предлагаемое устройство обладает более высокими метрологическими характеристиками IB области амплитудных и фазоамплитудных измерений в диапазоне частот по сравнению с существующими эта/1онными мерами, фазовый метод регулировки амплитуды не требует никаких перестроек в устрйстве пои работе на одной частоте, что обеспечивает посто нство выходного импеданса во все диапазогне амплитуд. Погрешность, возникаюца  при переходе на другую частоту ,  вл етс  систематической и МОжет быть скорректирована при начальной калибровке измерительного комплекса . Практические испытани  проведеиные на макете калибратора врёменных интервалов ГВИ-1, пбказали, что максинз ьна  погрешность регулй;ровки ают итуда не превосходит 0,05 от максимального уровн  второй гармоники на частоте следовани  10 МГц

и уменьшаетс  при снижении частоты в св зи с ростом коэффициента пр моугольнрст выходного сигнала фазоимпульсного преобразовател . Фазова  погрешность определ етс  фазометром, имеющим погрешность 0,1 в амплитудном диапазоне до 50 дБ и разрешающую способност ь : О, О . Полученна  при этом величина фазоамплитудной погрешности устройства не превышала погрешности регулировки фазы.

4 рмула изобретени 

Комплексное поверочное уйтройстВо, содержащее трехканальный задатцик фазовых сдвигов на низкой частбте, подключенный к узлу переноса фазовых соотношений на высокую частоту, два формировател  коротких импульсов в моменты переходов через нуль сигналов В двух каналах, соединенные d узлом переноса фазовых соотношений на высокую частоту, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, заключающегос  в получении калиброванного по амплитуде выходного сигнала, в него введены фазоймпульсный преобразователь , входь которого подключены к выходам формирователей коротких ймnyjTbcoB , а выход - к входу регулируемого фильtpa, и микропроцессор дл  расчета амплитуды выходного сигнала, причем «ыход микропроцессора подклюмен к цифровым индикаторам, а входы к выходам задатчика фазовых сдвигов на низкой частоте.

Источники информации, прин тые во внимание лри экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №53732, 30.11.76.

2.Разработка методов и средств метрологического обеспечени  амплитуднцх и временных измерений. Отчет ТИАСУР,госрегистр, ff 7707 799, инв. If 5661203, 1978, с. 58-61.

Claims (1)

1. Формула изобретения’ комплексное поверочное устройство, содержащее трехканальный задатчик фазовых сдвигов на низкой частоте, подключенный к узлу переноса фазовых соотношений на высокую частоту, два формирователя коротких импульсов в моменты переходов через нуль сигналов в двух каналах, соединенные С узлом переноса фазовых соотношений на высокую частоту, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, заключающегося в получении калиброванного по амплитуде выходного сигнала, в зо него введены фазоймпульсный преобразователь, входы которого подключены к выходам формирователей коротких импульсов, а выход - к входу регулируемого фильтра, и микропроцессор для 35 расчета амплитуды выходного сигнала, причем выход микропроцессора подключен к цифровым индикаторам, а входы - к выходам задатчика фазовых сдвигов на низкой частоте.“

   40 '