Устройство для измерения угла сдвига фаз

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 254653 Союз Соеетскиз оциалистическиз РесоублииЗависимое от авт. свидетельства ЛЬЗаявлено 10.Ч 11,1968 ( 1254793/26-9)с присоединением заявки М ч, 21 е, 36/ МПК б 01 гДК 621,317,373(088.8) оритет Комитет оо аелам изобретений и открыти ори Совете Министров СССРиковано 17.Х.1969. Бюллетень ЛЪ 32 ата опубликования описания 11.П 1.197 11 Ра-.;10б.:.:, 1-,- с нг 11 Бт БЫ 0 Ттз Авторыизобретени Э овиков, 1 О. Н, Преображенский и В. Б. Соро Заявитель ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА фА Известны устройства для измерения угла сдвига фаз, содержащие опорный и измерительный каналы, состоящие из усилителей- ограничителей и детекторов, сумматор и осциллограф с маской с исползованием электроннолучевой трубки в качестве индикатора и двухканальные фазометры, состоящие пз усилительно-ограничительных устройств и суммирующего каскада.С целью повышения точности измерения и устранения недостаточности отсчета угла сдвига фаз в предлагаемом устройстве выходы сумматора и генератора шума через электронный ключ подсоединены к вертикально-отклоняющим пластинам осциллографа, а вход опорного канала измерения через удвоитель частоты и усилитель-ограничитель подключен к горизонтально-отклоняющим пластинам осциллографа.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Удвоитель частоты 1 включен в цепь опорного напряжения и своим выходом связан с усилителем-ограничителем 2. Прямоугольное напряжение типа меандр с последнего подается на дифференцирующий каскад 3.В каналах, сравниваемых по фазе напряжений, расположены усилители-ограничители 4 и 5, ограничители 6 и 7, соответственно работающие на пропускание различных полярностей прямоугольных напряжений, Напряжение с выходов ограничителей 6 и 7 подается ца сумматор 8, подсоединенный к электронному ключу 9, включенному между генератором 5 шума 10 ц вертикально-отклоняющими пластинами осциллографа 11.С помощью удвоителя частоты опорное напряжение умножается в два раза, затем удвоенное опорное напряжение подается на усн литель-ограничитель, который преобразует синусоидальное напряжение в прямоугольное типа меандр,Преобразованное напряжение далсе подастся на дифференццрующий каскад, выдающий 1 Э короткие импульсы, передний фронт которыхпривязан к нулевой фазе удвоенной частоты опорцого напряжения. Этими импульсами жестко синхронизируют генератор ждущей развертки осциллографа 11.20 Опорное напряжение и сравниваемое пофазе напряженис сигнала подастся на усилители-ограничители 4 и 5, назначение которых то же, что и усилителя-ограничителя 2. Прямоугольные напряжения типа меандр с выхо дов усилителей-ограничителей 4 и 5 подаютсяна ограничители 6 и 7. С выходов ограничителей снизу и сверху получают соответственно положитсльцыс полуволцы опорного напряжения / ) и отрицательные полуволцы сцг- ЗО цальцого напряжения /,), которые пода254653 Редактор А. Пейсоченко Техред Т. П, Курилко Корректор С. А. Кузовенкова Заказ 464/16 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква К-З 5, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ются на сумматор, состоящий из двух катодных повторителей, работающих на общую нагрузку таким образом, что в результате алгебраического сложения напряжений получают импульс, длительность которого пропорциональна углу сдвига фаз опорного и сигнального напряжений. С выхода сумматора импульс, длительность которого несет информацию о разности фаз между сигнальным и опорным напряжениями, подают на один из входов электронного ключа. На второй вход ключа подается напряжение с генератора шума. Электронный ключ пропускает напряжение шумового сигнала только на время, равное длительности импульса, воздействующего на второй вход ключа. Выход электронного ключа подключен к вертикально-отклоняющим пластинам осциллографа 11.Таким образом, импульс с шумовым заполнением поступает на вертикально-отклоняющие пластины осциллографа на время, пропорциональное разности сдвига фаз между сигнальным и опорным напряжениями.Перед началом работы в предлагаемом устройстве экран электроннолучевой трубки (ЭЛТ) закрывается маской с узкой горизонтальной прорезью, длина которой примерно равна диаметру трубки, Затем короткими импульсами удвоенной частоты опорного напряжения запускается ждущая развертка осциллографа, калибруется ее длина по длине прорези в маске и развертка несколько смещается по вертикали, В результате устройство готово к измерению угла сдвига фаз в пределах от 0 до 360,Если угол сдвига фаз равен 0 или 180, в прорези наблюдается свечение или отсутствие соответственно. Если же угол сдвига фаз 4меньше 180, отсчет производят от левого края прорези до границы перехода от темного к яркому свечению, а если угол больше 180, то отсчет производят от правого края прорези.5 Таким образом, в предлагаемом устройствеповышается реальная точность отсчета угла сдвига фаз не менее чем в 2 раза. Это объясняется тем, что при синхронизации ждущей развертки опорным напряжением удвоенной 10 частоты вся развертка соответствует 180. Следовательно, если взять длину развертки в 100 мм, то 1 мм длины будет соответствовать 1,8, повышается четкость отсчета угла сдвига фаз, что достигается появлением чет кой границы между темным и засвеченнымполем в прорези маски; устраняется двузначность в отсчете угла сдвига фаз. Последнее достигается отсчетом угла сдвига фаз по темному (незасвеченному) участку в прорези, ко торый начинается у левого края прорези еслиугол сдвига фаз меньше 180 и у правого - если угол больше 180. Предмет изобретения25 Устройство для измерения угла сдвига фаз,содержащее опорный и измерительный каналы, состоящие из усилителей-ограничителей и детекторов, сумматор и осциллограф с маской, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и устранения неоднозначности отсчета угла сдвига фаз, выходы указанного сумматора и генератора шума через электронный ключ подсоединены к вертикально-отклоняющим пластинам осциллографа, а З 5 вход опорного канала измерения через удвоитель частоты и усилитель-ограничитель подключен к горизонтально-отклоняющим пластинам осциллографа.