Фазометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 19) (1 А 151) 0 01 Н 25 0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ держащий дваобразователя, я входами фаэо низкочастотным АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ(54)(57) ФАЗОИЕТР, состробоскопических превходы которых являвтсметра, соединенные с измерителем разности фаз, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен синхронизатором, генератором импульсов, последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитающим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к генератору импульсов и вычитающему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими преобразователями и синхронизатором, соединенным с одним из входов фазо . метра и цифровым измерителем частоты, при этом низкочастотный измеритель разности фаз соединен с запоминающим блоком.Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и можетбыть использовано при разработке фазометрической аппаратуры.Известен цифровой Фазометр, содержащий первый и второй стробоскопические преобразователи, соединенные с генератором стробимпульсов,первый и второй формирователи, триггер, квантующий генератор, соединенный с времязадающим делителем, один 10из вЫходов которого соединен с входом устройства логической обработки,второй вход которого подсоединен квыходу счетчика, высокочастотныйкоммутатор, Фаэовращатель, первый и 15второй полосовые фильтры и сборку,причем один из входов высокочастотного коммутатора через фазовращательсоединен с одним иэ входов второгостробирующего преобразователя, другой его. вход подсоединен с второмувыходу времязадающего делителя, выход высокочастотного коммутаторасоединен с входом первого стробирующего преобразователя, выходи первого 25и второгостробирующих преобразователей соответственно через первыеи вторые последовательно соединенныеполосовые фильтры и формирователиподсоединены к первому и второму 30 входам коммутатора, который соединен также с входом генератора стробимпульсов, третий вход коммутатора соединен с вторым выходом устройства логической обработки, выход коммутатора через триггер - с одним иэ входов сборки, два других входа которой подсоединены соответственно к квантующему генератору и третьему выходу времязадающего делителя, а выход присоединен с входу счетчи ка Ш.Недостатком устройства является большая погрешность измерения.Наиболее близким к изобретению по технической суцности является Фазо метр, содержащий два стробоскопических преобразователя, соединенных с низкочастотным измерителем разности фаз, генератор стробимпульсов, соединенный со стробоскопическими пре образователями, кольцо ФАПЧ с устройством поиска, соединенное через усилитель-ограничитель с выходом одного из сбробоскопических преобразователей, с входом генератора стробимпуль,сов. Фаэометр обеспечивает измерение сдвига фаз в широких диапазонах частот и амплитуд входных сигналовЛ. Устройство состоит иэ стробоскопических преобразователей 1 и 2, связанных с низкочастотным измерителем 3 разности фаз. Цифровой измеритель 4 частоты через последовательно соединенные запоминающий блок 5, вычитающий счетчик б, триггер 7 и элемент И 8 соединен с генератором 9 импульсов. Синхронизатор 10 подключен по входу параллельно с входом цифрового измерителя 4 частоты к входу одного из стробоскопических преобразователей, а по выходу - к триггеру 7, который связан со стробоскопическими преобразователями 1 и 2. Элемент И 8 связан с вычитающнм счетчиком б, а запоминающий блок 5 с низкочастотным измерителем 3 разности фаз.Устройство работает следующим образом.На первый и второй входы поступают напряжения с измеряемым Фаэовым сдвигом. На выходах стробоскопических преобразователей 1 и 2 появляется напряжение преобразованной частоты,которая образуется при взаимодействии в стробоскопиче:ких преобразователях 1 и 2 входных сигналов и импульсов триггера 7, Низкочастотный измеритель 3 разности Недостаток известного Фазометранизкая точность измерений, одной из 60причин которой является постояннаядлительность стробимпульса во всемдиапазоне частот входного сигнала,Использование предельно короткихстробимпульсов обуславливает мини- б 5 мальные амплитудные искажения при работе в диапазоне частот за счет практически неизменного уровня гармоник. Это обстоятельство существенно в стробоскопической осциллографии. Р стробоскопической фаэометрии входной сигнал, как правило, монохроматичен, Поэтому неизменность длительности стробимпульса приводит к значительному возрастанию погрешности измерения, вызванчой шумами.Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что фаэометр, содержащий два стробоскопических преобразователя, входы которых являются входами 7 аэометра, соединенные с низкочастотным измерителем разности Фаз, снабжен синхронизатором, генератором импульсов, последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитающим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к генератору импульсов и вычитающему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими преобразователями и синхронизатором, соединенным с одним иэ входов фазометра и цифровым измерителем частоты,при этом низкочастотный измеритель разности фаэ соединен с запоминающим блоком.На чертеже представлена структурная схема Фазометра.1068837 Составитель А.Ста стинаРедактор О . Юрковецкая Техред М. Гергель Корректор А. Ференц Заказ 11457/40 Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ 113035, 11 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал 11 ПП мЛатант", г. Ужгород, Ул, Проектная, 4 фаэ производит измерение разностьфаэ между сигналами с выходов стробоскопических преобразователей 1и 2. На выходе синхронизатора 10присутствуют импульсы с периодомь-: 2. Т/р, где Т - период входногосигнала; р - количество точек от-.счета; Ь. = 1, 2. Фиксированное значение р характерно для низкочастотных измерителей 3 разности фаэ, основанных на дискретном преобразовании Фурье. Таким образом, триггер 7запускается р раэ с периодом Ь втечение Р периодов входного сигнала,При этом открывается элемент И 8и импульсы с генератора 9 импульсовначинают проходить на вычитающийсчетчик 6, в момент обнуления которого триггер 7 возвращается в исходное состояние, заканчивая формирование стробирующего импульса длястробоскопических преобразователей1 и 2. Изменение длительности стробирующих импульсов обеспечивается изменением начальной установки вычитающего ечетчика 6. ЦиФровой измеритель 4 частоты выставляет код частоты на блок 5, в котором по этомуадресу записано число, соответствующее начальной установке вычитающегосчетчика б, Это число переносится ввычитающий счетчик 6 после каждогоего обнуления. Таким образом длительность стробирующего импульса.определяется частотой входного сигнала. Изменение длительности стробирующих импульсов в интегрирующихстробоскопических преобразователях1 и 2 приводит к изменению амплитуды напряжений на их выходах. Этообстоятельство существенно для ряданизкОчастотных измерителей разностифаз, например, основанных на дискретном преобразовании фурье. Поэтому 5 число из блока 5, соответствующеедлительности стробимпульса, вводитсяв низкочастотный измеритель 3 разности фаэ.Таким путем обеспечивается изме нение длительности стробимпульсовв зависимости от частоты входногосигнала.В качестве базового прибора принятсерийный фазометр ФК 2-12, которьй, 15 как и известное устройство относитсяк классу стробоскопических фазометров.Полоса пропускания стробоскопическо. го преобразователя определяется поформуле П = 0,5/ . Считая,что низкочастотный измеритель разности фазоснован на оптимальных принципах,,оценим погрешность измерения всегофееометре по формуле бу = ое Л(О Т П,где (ф - дисперсия шума; Ор, и Т - собтветственно амплитуда и период выходного сигнала, При работе в низкочастотной области длительность стробимпульса может быть увеличена до времен порядка 1 = 1 мс. Тогда эффективность предложенного устройствапо сравнению с базовым и известнымприближенно можно оценить соотношечто при широко распространенном значении 1 е.= 1 нс составляет 1000 раз.