Фазометр
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1114972
Автор: Семенова
Текст
(2) 111Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для автоматического измерения разности фаз двух синусоидальных сигналов с выдачей результата измерений в цифровом коде.Известна группа компенсационных Фазометров, которые делятся на устройства с последовательной и поразрядной компенсацией 1 .1 ОНедостаток устройств - большое время, затрачиваемое на роведение измерений.Известны компенсационные цифровые Фаэометры, основанные на добавлении к одному из сравниваемых сигналов известных фиксированных фазовых сдвигов и определении того вносимого сдвига, который уравновешивает имеющийся Фазовый сдвиг между сигналами.20Наиболее близким техническим решением к изобретению является Фазовый дискриминатор (Фазометр), преобразующий разность фаз двух синусоидальных сигналов в цифровои код, состоящии из дискретных Фазовращателей, перемножчтелей напряжения и компараторов.Точность измерения разности Фаз этим устройством определяется ценой Фазового дискрета (равная его полови-30 не). Если Фазометр содержит 4 пере- множителя, входной результат получается в виде четырехразрядного кода. При этом цена Фазового дискрета равна 45 . Для увеличения точности в два раза необходимо использовать 8о перемножителей (цена дискрета 22,5 ). Соответственно устройство будет иметь 8 выходов, а код выходного результа- та будет восьмиразрядным 2,Недостатком известного устройства является большое число разрядов кода выходного результата при сравнительно невысокой точности измерения сдвига Фаз.45 Целью изобретения является улучшение метрологических характеристик путем уменьшения разрядности кода выходного сигнала при сохранении точ ности измерения сдвига Фаэ, 50Поставленная цель достигается тем, ,что в фаэометр, содержащий три пере- множителя напряжений, дискретный фазовращатель и три компаратора, дополни-. тельно введены удвоитель частоты, сме ситель и фильтр, причем к первому ходу устройства подключены объединенные первый вход первого перемножителя 4972 2напряжений, вход дискретного Фазовращателя, выход которого соединен спервым входом второго перемножителянапряжений, и вход удвоителя частоты,выход которого соединен с первым входом смесителя, к выходу которого через Фильтр присоединен первый входтретьего перемножителя напряжений,при этом вторые входы трех перемножителей напряжений и второй вход смесителя объединены и подключены к второму входу Фаэометра, а выходы - к компараторам.На.чертеже показана структурнаясхема Фазометра.Фазометр содержит удвоитель 1 частоты, смеситель 2, Фильтр 3, дискретный Фазовращатель 4, перемножители5.1, 5,2, 5.3 напряжений, и компараторы б.1, б.2, 6.3.Устройство работает следующим образом.Сравниваемые сигналы, имеющие частоту у и отличающиеся по Фазе на Цподводят к входам Аазометра. Один изсравниваемых сигналов аС 05 (ЯЕ + 9)поступает на вход удвоителя 1 частоты,на вход фазовращателя 4, осуществляю/щего сдвиг по Фазе на н, и на пер 2вый вход перемножителя 5.1, второй сигнал Ъсо 5 И 1 поступает на второй вход смесителя 2 и на вторые входы перемножителей 5,1 - 5.3. С выхода 1 удвоителя снимают сигнал двойной частоты аг Со Ь (2 Ы 1 + 2 ф) . При перемножении в смесителе 2 этого сигналана второй входной сигнал Ъ со бди получается сумма сигналов вида-- соБ (са 1 + 2(р)+ со (ЗЫ+2 ц)1 (1)агЬ2 ) из которой с помощью фильтра 3 выделяют первую составляющую а 1 со(,Ы +2+ 2), которую подводят к первому входу перемножителя 5.3. На выходах перемножителей (Фазовых детекторов) 5.1 - 5.3 при этом появляются соответственно напряжения, пропорциональные величинам где К К г, К з - коэффициенты передачи блоков устройства.Сдвиг Фаз Выходы фаэометра Сдвиг фаз Выходы фазометра 0-45 0 0 180-225225-260260-305305-360 0 О. 45-9090-135135-180 0 О 0 0 0 Составитель В.ШубинРедактор В.Иванова . Техред А.Бабинеп Корректор М.Шароши Заказ 6763/31 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11149Компараторы 6.1 - 6,3, подключенные к выходам перемножителей, реагируют только на полярность входного напряжения, т.е. на знаки напряжений 1 0,которые зависят от величины измеряемой разности Фаз (у (и не зависят от величин амплитуд а ии от коэффициентов передачи к, - Кблоков устройства). При О; ъ О выходное напряжение компаратора соответ ствует логическому нулю, при 0 с О - логической единице. Набор полученных на выходах Фазометра нулей и единиц представляет собой параллельный двоичный трехразрядный код величины измеряемой разности Фаз. При изменении измеряемого значения разности Фаз Ц от 0 до 3600 код измеряемого значения разности Фаз, как следует из ана-лиза соотношений (2), изменяется в 20 соответствии с таблицей.При этом максимальная абсолютная ошибка измерения разности Фаз, соответствующая половине цены Фазового дискрета, составляет 22,5о25Предлагаемое устройство обеспечивпет проведение измерений разности Фаз с той же точностью, что и известное устройство, но выходной результат получается в виде трехраэрядного ЗО кода вместо четырехразрядного.При использовании предлагаемого устройства для увеличения точности 72 4измерений в два раза, достаточно ввес-. ти дополнительно два Фазовращателял лЦ ина + 4- идва перемножителя и дваДекомпаратора. При этом число выходов устройства и число разрядов кода рав-. но пяти, а знаки кода, снимаемые с выходов компараторов, соответствуют полярности напряжений.Увеличение точности в два раза потребовало бы использования в известном устройстве дополнительно 4 Фаэовращателей (8 8 ф8)Ф 4 перемножителей и 4 усилителей, а код выходного результата бып бы,восьмнразрядным. Если измеряемое значение сдвига фаз совпадает с границей Фазового дискрета и величина одного из напряжений 0; должна быть равна нулю, ошибка измерений также равна половине цены Фазового дискрета. Знак ошибки (сторона отклонения от точки перехода через нуль) зависит от того случайного знака напряжения, которое выдает соответствующий компаратор вместо нуля. Технические преимущества изобретения заключаются в уменьшении разрядности кода выходного результата при сохранении точности измерений,
СмотретьЗаявка
3531962, 04.01.1983
ВОЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ КРАСНОЗНАМЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. А. Ф. МОЖАЙСКОГО
СЕМЕНОВА ЛИДИЯ АЛЕКСАНДРОВНА
МПК / Метки
МПК: G01R 25/00
Метки: фазометр
Опубликовано: 23.09.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1114972-fazometr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Фазометр</a>
Предыдущий патент: Двухканальное устройство для измерения квадратурных составляющих свчсигнала
Следующий патент: Фазометр
Случайный патент: Манипулятор к штамповочному прессу