Claims (2)
Эта-цель достигаетс тем, что в известном способе, включающем формирование опорного и информационного сигналов путем преобразовани частоты, и фильтрации, информационный сигнал гетеродинируют с первым дополнительным колебанием, выдел ют колебание с суммарной (или разностной ) частотой, вьщеленное колебание вторично гетеродинируют с вто рым дополнительным колебанием, полу ченным от автономного источника, в результанте второго гетеродинировани выдел ют колебание с суммарной (или разностной) частотой, усиливают это колебание и гетеродинируют его с вторым дополнительным коле банием, задержанным предварительно во времени, выдел ют в результате по следнего гетеродинировани колебание с разностной (или суммарной) частотой и гетеродинируют его с-опо ным колебани м, в результате этого гетеродинировани выдел ют колебани с разностной (или суммарной) частотой , усиливают его до уровн , необх димого дл существовани устойчивых автоколебаний, представл к цих собой первое дополнительное колебание, измен ют частоту второго дополнительного колебани при изменени х величины измер емого фазового сдвига , поддерлсива посто нным значение частоты первого дополнительного кол бани , и по значению частоты второго дополнительного колебани определ ют величину измер емого фазового сдвига. На чертеже представлена схема ус ройстра, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит два входных смесител 1 i 2, на входы которых поступают опорный и информационный сигналы соответственно. Ко вторым входам зтих смесителей подключен гетеродин 3. Выход смесител 2 в ин формационном канале подсоединен ко входу первого смесител 4, выход ко торого соединен со входом второго с сител 5, Выход этого смесител 5 подключен ко входу первого усилител 6, выход которого соединен со входом третьего смесител 7. Выход третьего смесител 7 соединен со вх дом четвертого смесител 8. Выход четвертого смесител 8 через второй усилитель 9 соединен со вторым входом первого смесител 4. В устройст имеетс также перестраиваемый по ча стоте генератор 10, выход которого соединен со вторым входом второго с сители 5 и одновременно через линию 11 задержки соединен со вторым входом третьего смесител 7, Устройство работает следующим образом . С помощью двух входных смесителей 1 и 2 с общим гетеродином 3 частота входных опорного и информационного сигналов преобразуетс в промежуточную частоту WQ. Информационное колебание , в котором заключен измер емьй фазовый сдвиг, поступает на вход первого однополосного смесител 4. Режим работы зтого смесител выбран таким образом, что на его выходе выдел етс колебание с суммарной частотой WQ+W, где W - частота колебани , поступакицего на второй вход смесител 4 с выхода второго усилител 9. Колебание с суммарной частотой поступает на вход второго однополосного смесител 5, при этом на его вйходе вьщел етс колебание с суммарной частотой , где частота колебани ,: поступающего на второй вход смесител 5 с выхода перестраиваемого генератора 10. Это колебание с частотой . усиливаетс в первом усилителе и поступает на вход третьего однополосного смесител 7, на выходе которого выдел етс колебание с разностной частотой W(7-«-W +W--W Wjj+W. Причем в фазе этого колеЬани содержитс фазовый сдвиг , обусловленный задержкой подаваемого на второй вход смесител 7 сигнала генератора 10 в линии 11 задержки. Колебание с выхода третьего смесител 7 поступает на вход четвертого смесител В, на второй вход которого поступает опорное колебание с частотой W(j с выхода входного смесител 1. На выходе смесител 8 выдел етс колебание с разностной частотой , которое затем усиливаетс во втором усилителе 9. Последовательно включенные первый смеситель 4, второй,смеситель 5, первый усилитель 6, третий смеситель 7 и четвертьй смеситель 8 образуют цепь обратной св зи второго усилител 9. При достаточно высоком коэффициенте усилени усилителей 6 и 9 в этой кольцевой системе, состо щей из последовательно соединенных первого смесител 4, второго смесител 5, первого усилител 6, третьего смесител 7, четвертого смесител 8 и второго усилител 9, возникают автоколебани на выходе усилител 9 с, частотой Wi, В установившемс режиме- значение частоты , автоколебаний определ етс условием фаз, которое можно пред- ста.вить в виде / Vs )) , . л - врем задержки сигнала во втором усилителе 9; tj5-i врем задержки сигнала в первом усилителе 6; Tl при инвертировании сигнала или в усилителе 6, или в ус лителе 9; Q,ji при неинвертировании сигна ла в усилител х 6и 9. Частота перестраиваемого генератора 10 с помощью блока перестройки устанавливаетс такой, при которой частота колебаний равна посто нному заданному значению W,..., Измен частоту Wn перестраиваемого генератора 10, определ ют величину фазового сдвига , так как дЦ однозначно определ ет зависимость частоты. При изменении величины измер емой разности фаз Ч происходит изм нение вносимого фазового сдвига в цепь обратной св зи усилител 9. Пр этом произойдет изменение частоты к лебаний W навыходе второго усилител 9. Измен с помощью блока пер стройки частоту перестраиваемого ге нератора 10, устанавливают частоту W /,, равней посто нному значению W, и по величине &Wp изменени частоты гене1 атора 10 суд т о величине изме нени измер емой разности фаз дЧ. В стационарном режиме погрешност измерени фазового сдвига с помощью такого устройства, реализующего предложенный способ измерени , опре дел етс нестабильностью частоты ко леба1шй. При выборе параметров схемы устройства таким образом, чтобы выполн лось условие Ч;.Гзэ/ среднеквадратическое значение поГре ности измерений равно (tjl дш,/ш, АеГ-шт При значении 1 Погрешность измерени фазового сдвигу составл ет . , Таким образом, реализу устройство измерений фазового сдвига, осуществл ющее предлагаемый способ, можно получить выигрьш в точности измерений по сравнению с известным способом ,.. Формула изобретени Способ измерени среднего значени фазового сдвига, включающий формирование опорного и информационного сиг- налов путем преобразовани частоты и фильтрации, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, информационньШ сигнал гетеродинируют с первым дополнительным колебанием, выдел ют колебание с суммарной (или разностной) частотой , выделенное колебание вторично гетеродинируют с вторым дополнительным колебанием,- полученным, от автономного источника, в результате вторичного гетеродинировани выдел ют колебани с суммарной (или разностной ) частотой, усиливают это колебание и гетеродинируют его с вторым дополнительным колебанием, задержанным предварительно во времени, выдел ют в результате последнего гетеродинировани колебание с разностной (или суммарной) частотой и гетеродинируют его с опорным колебанием , в результате этого гетеродинировани выдел ют колебание с разностной (или суммарной) частотой, усиливают его до уровн , необходимого дл существовани устойчивых автоколебаний , представл ющих собой первое дополнительное колебание, измен ют частоту второго дополнительного колебани при изменени х величины измер емого фазового сдвига, поддержива посто нным значение частоты первого дополнительного колебани , и по значению частоты второго дополнительного колебани определ ют величину измер емого фазового сдвига. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе , 1.Авторское свидетельство СССР Н 429372, кл, G 01 R 25/00, 1970. This goal is achieved by the fact that in a known method, which includes generating reference and information signals by frequency conversion and filtering, the information signal is heterodyned with the first additional oscillation, the oscillation with the total (or difference) frequency is extracted, the heterogeneous oscillation is secondarily heterodyned with the second by the additional oscillation received from the autonomous source, in the resultant of the second heterodyning, the oscillation with the total (or difference) frequency is extracted; they amplify this oscillation and rhodinate it with a second additional oscillation, previously delayed in time; as a result of the last heterodyning, the oscillation with a difference (or total) frequency is selected and heterodyne it with c-specific oscillations; as a result of this heterodyne, oscillations with a difference (or total) a) by frequency, increasing it to the level necessary for the existence of stable self-oscillations, presenting the first additional oscillation to it, changing the frequency of the second additional oscillation with changes in The magnitudes of the measured phase shift, supported by a constant value of the frequency of the first additional wave, and the value of the measured phase shift determined from the frequency value of the second additional wave. The drawing shows the scheme of the device implementing the proposed method. The device contains two input mixers 1 i 2, the inputs of which receive reference and information signals, respectively. A local oscillator 3 is connected to the second inputs of these mixers. The output of mixer 2 in the information channel is connected to the input of the first mixer 4, the output of which is connected to the input of the second one from the switch 5, the output of this mixer 5 is connected to the input of the first amplifier 6, the output of which is connected to the input the third mixer 7. The output of the third mixer 7 is connected to the inlet of the fourth mixer 8. The output of the fourth mixer 8 through the second amplifier 9 is connected to the second input of the first mixer 4. The device also has a tunable frequency generator 1 0, the output of which is connected to the second input of the second from the carrier 5 and simultaneously through the delay line 11 is connected to the second input of the third mixer 7, the device operates as follows. Using two input mixers 1 and 2 with a common local oscillator 3, the frequency of the input reference and information signals is converted to an intermediate frequency WQ. The information oscillation, in which the measured phase shift is enclosed, enters the input of the first single-band mixer 4. The operating mode of this mixer is chosen so that its output separates the oscillation with the total frequency WQ + W, where W is the oscillation frequency, arriving at the second the input of the mixer 4 from the output of the second amplifier 9. The oscillation with the total frequency is fed to the input of the second single-band mixer 5, while at its input there is a vibration with the total frequency, where the oscillation frequency is: and 5 from the output of the tunable generator 10. This oscillation frequency. is amplified in the first amplifier and fed to the input of the third single-band mixer 7, the output of which oscillates with the difference frequency W (7 - "- W + W - W Wjj + W). In this phase, there is a phase shift due to the delay to the second input of the mixer 7 of the generator 10 in the delay line 11. The oscillation from the output of the third mixer 7 goes to the input of the fourth mixer B, to the second input of which the reference oscillation arrives at a frequency W (j from the output of the input mixer 1. At the output of the mixer 8 hesitation with the difference frequency, which is then amplified in the second amplifier 9. The first mixer 4, the second, the mixer 5, the first amplifier 6, the third mixer 7 and the quarter mixer 8 are connected in series to form the feedback circuit of the second amplifier 9. With a sufficiently high gain of the amplifiers 6 and 9 in this ring system, consisting of a series-connected first mixer 4, a second mixer 5, a first amplifier 6, a third mixer 7, a fourth mixer 8 and a second amplifier 9, self-oscillations occur at the output amplifier 9 s, frequency Wi, In steady state, the value of the frequency, self-oscillation is determined by the condition of the phases, which can be represented as / Vs)),. l is the delay time of the signal in the second amplifier 9; tj5-i signal delay time in the first amplifier 6; Tl when the signal is inverted either in amplifier 6 or in amplifier 9; Q, ji, when the signal is not inverted in amplifiers 6 and 9. The frequency of the tunable oscillator 10 is set using a tuning unit such that the oscillation frequency is equal to a constant specified value W, ..., Changing the frequency Wn of the tunable oscillator 10, determine the phase voltage value shift, since dc uniquely determines the frequency dependence. When the magnitude of the measured phase difference H changes, the introduced phase shift into the feedback circuit of amplifier 9 will change. In this case, the frequency of oscillations W at the output of the second amplifier 9 will change. Change the frequency of the tunable generator 10 using the tuning unit, set the frequency W / ,, equal to a constant value of W, and the value of & Wp of the change in the frequency of generator 10 is judged on the value of change in the measured phase difference dC. In stationary mode, the error in measuring the phase shift using such a device that implements the proposed method of measurement is determined by the frequency instability of the frequency band. When selecting the parameters of the device circuit in such a way that the condition Ч; .Hze / rms value is used, the measurement MEASUREMENT is equal to (tjl dsh, / w, AeG-pc). If 1, the measurement error of the phase shift is. The phase shift, carrying out the proposed method, can be obtained in terms of the accuracy of measurements compared to the known method. Formula of the invention The method of measuring the average value of the phase shift, including the formation of the reference and information signal - by frequency conversion and filtering, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, the information signal is heterodyned with the first additional oscillation, the oscillation is selected with the total (or difference) frequency, the extracted oscillation is again heterodyneized with the second additional oscillation, from an autonomous source, as a result of secondary heterodyning, oscillations with a total (or difference) frequency are extracted; they amplify this oscillation and heterodyne it with the second additional frequency As a result of the last heterodyning, oscillations with a difference (or cumulative) frequency are selected by the oscillation, which was previously delayed in time, and heterodyned it with a reference oscillation; as a result of this heterodyne frequency, the oscillation with a difference (or total) frequency is extracted, amplifying it to the existence of stable self-oscillations, which are the first additional oscillation, change the frequency of the second additional oscillation with changes in the magnitude of the measured phase shift, under erzhiva constant frequency value of the first additional oscillation, and the frequency value of the second additional oscillation determined value of the measured phase shift. Sources of information taken into account in the examination, 1. The author's certificate of the USSR N 429372, class, G 01 R 25/00, 1970.
2.Соловьев В.Я. Фазовые измерени . М., Энерги , 1973, с. 29-33.2. Soloviev V.Ya. Phase measurements. M., Energie, 1973, p. 29-33.