Способ измерения времени задержки

11О 04 Г О/06 Н 03 Н 7/3 СОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖВ 27технический инет использоватьповьппенной точени задержки ение мерениях с зового вре к, А. И, Гуцал10. Скрипник8.8) электрических и электроа цепей, имеющих большую н ность амплитудно-частотн ристики (АЧХ). Цель изоб повышение точности измер с большой неравномерност ласно способу напряжение хникеМ.: Св я Под 337 СР 98 еепй Ю ОСУДАРСТБЕННИЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛА 14 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3847166/24-21 (22) 18.01.85 (46) 23.07,86. Бюл (71) Винницкий пол ститут(54) СП КИ (57) Изся приностью устическихравномерй характеетения -ния в цепяхю АЧХ. Сог(Н) высокой=69 /Р частоты (ВЧ) подают ца вход исследуемой цепи с контролируемой задержкой. Былодное Н исследуемой цепи перемножают с входным Н ц интегрируютСдвигают Фазу одного цз перемножаеееых Н до получения пулевого значенияпроинтегриронанцого.Н Затем: сдвигают по частоте в сторону увеличениявхоцное Н ВЧ исследуемой цепи на значение низкой частоты (НЧ), а выходноеН этой цепи сдвигают на то л:е значение НЧ, но в сторону утень 1 ения. Иэобре:вице относится к области радцацэмеретте 1 ьной техники и может быть использовано прц измерениях с нольщенной точностью Фазового времени эаецержкц электрических и злект роакустическцх теней, цметощих большую перавцомерттасть амплитуцно-часттотцой хаттактерцстцкц , АЧХ),Целью тезобретеция является новы-пецце тсчностте измерения Фазового1 Г,времени задесжкц в цепях с бопьп 1 ойНЕнавОМЕПЦОС тЬЮ амПЛЕЕт УтЧО-ЧаСТОТНОЕхарактерц .Тик,ттщОСТЬ СттсСОба СОСТОИТ Н Ст 1 ЕДУющ;ч.тВысокочастоеое напряжение(Ь)=.1 совЭ ") поДают на вхОД исследуемой цепи с коптролцруемой эаДЕ ттжК Оц . В ЕХ Сд и О Е и ар:т;1(ЕНИЕ ИССЛЕДУЕот ПЕП т (): т, СОН)тЛ(.- -т)+ Р 1 1 еремножают со входиоп напряжетнем 11) ) и тлеттевируот Н (1; )= Б. и, (-,;) 1 о - 1,1.соэ.З-Сдвигают Фазу одного цз перемножаемых1НаПРЯжЕНИй тО 1 ОЛУЧЕНЦЯ НУЛЕНОГО Зиа ЧЕНИЯ тРОПТЕГтт 1 РСтнаННОГО НаПРЯжЕНЦЯ 3 (;) =- ." сов(1 + т.): 0 Затем сцвцгают по частоте в сторо-, НУ УНЕЛИчЕНИЯ НХОДНОЕ НЫСОКО-ЕаетОтНОЕ -"Зб напрттжение исследуемой цепи на значение низкой частоты 5 т , а выходное напряжение этой цепи сдвигают на то же значение низкой частоты, но в сторону уменьшения. Восстацанливают первона чальцое нулевое значение проинтегринонацного на;ряжения сдвигом другого перемпожаемсго напряжения на регистРЕЕРУЕИЪтй УГСЛ тт" Восстанавливают первоначальное нулевое значение проинтегрированногоН сдвигом другого перемножаемого напряжения на регистрируемый угол. Устройство, реализующее способ содержит генератор 1 ВЧ, блок 2 сдвигачастоты, исследуемую цепь 3 установочный Фазовращатель 4, перемножитель 5, отсчетный фазонращатель 6,блок 7 сдвига частоты, интегратор8, выходной прибор 9, генератор 10НЧ, ключ 11 ц Фазонращатель 2.1 ил. Ь (1-1, 1. Оэ(с Я )+о)- гИз полученного выражения следует,что регистрируемый Фазовый сдвиг цеписвязан с,о сдвигом частоты ц временемзадержки выражением Таким образом, искомое время Фазо= твой задержки можно определить по Фор- муле Одеозначность измерения времени задержкн по Фаэовому сдвигу обеспечивается выбором низкой частоты Яцз соотношения Я от 1 , где .ттк" т,(максимальное значение измеряемой задержки,На чертеже представлен вариантструктурной схемы устройства, реализуощего способ.Устройство содержит генератор 1 высокой частоты блок 2 сднит а частоты,исследуемую цепь 3, устансночный Фаэовращатель 4, перемножцтель 5 отсчетный Фаэовращатель 6, блок , сдвига частоты, интегратор 8, выхбдноцприбор 9, генератор 10 низкой частоть":, клоч 11 ц Фазорасщепитель 1:.Генераторвысокой частоты черезблок 2 сдвига частоты соединен с ис-.следуемой цепью 3 и через установочееый Фазовращатель 4 с ОДним цз входов перемножителй 5, Другой вход перемнотеочтеля 5 через отсчетный фазонращатель 6 и блок 7 сдвига частотысоединен с выходом етсследуемой цепи3. Напряжение, полученное в реэульВНИИПИ Заказ 3997/39 Тираж 398 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тате перемножения, интегрируется интегратором 8 и индицируется выходным прибором 9. Генератор 10 низкой частоты через ключ 11 соединен с входом Фазорасщепителя 12, фазы которого соединены с противоположными входами цепей управления блоков 2 и 7 сдвига частоты.Затем ключ 11 замыкают, и низкочастотные напряжения частоты й соответствующих Фаз поступают на управляющие цепи блоков 2 и 7 сдвига частоты.На выходах блоков 2 и 7 формируют напряжения с.частотой, равной сумме о.1 + я. или разности и - а частот высокочастотного и низкочастотного напряжений, в зависимости от направления чередования Фаз этих напряжений. Так как управляющие цепи блоков 2 и 7 сдвига частоты включены встречно, то при сдвиге частоты блоком 2 в сторону увеличения в блоке 7 происходит сдвиг в противоположную сторону и восстановление первоначального значения высокой частоты и 3 . При этом фазовый сдвиг, вносимый исследуемой цепью 3, увеличивается на значение дЧ= Я.Дополнительный фазовый сдвиг др компенсируют и регистрируют отсчетным фазовращателем 6, восстанавливая нулевое значение проинтегрированного напряжения по выходному прибору 9. Время задержки испытуемой цепи 3 определяют по Формул= аГ(йВ качестве устройств сдвига частоты могут быть использованы однополюсные модуляторы на основе балансных смесителей, питаемых по высокой и низкой частотам квадратур- ными напряжениями. Изменение знака сдвига частоты осуществляется изменением порядка чередования Фаз в одном модуляторе относительно другого. Кроме того, для сдвига частоты могуг быть использованы также два инг 1 укционных или емкостных Фаэовращателя с непрерывно вращающимися роторами, причем направление вращения магнитных или электрических полей выбирают противоположными. 1246046 4Влияние неподавленных зеркальныхсоставляющих в спектре выходных сигналов однополосных модуляторов иливращающихся Фазовращателей на результат измерения задержки пренебрежимомало за счет перемножения соответствующих спектральных составляющих ипоследующего интегрирований полученного напряжения.10 Благодаря дополнительным операциямс входными и выходными напряжениямиисследуемой цепи сравнение и измерение фазовых сдвигов осуществляются наФиксированной (кварцованной частоте).За счет высокой стабильности кварцованной частоты генератора гармонических колебаний существенно повышается точность .измерения, которая и прибольших задержках может быть соизмерима с величиной относительной нестабильности частоты; равной 1 О -10 Формула изо. РетенияСпособ измерения времени задержки, 25 основанный на перемножении высокочастотных напряжений Фиксированной частоты с выхода и входа исследуемой цепи с контролируемой зацержкой, интегрировании полученного напряжения и изменении фазы одного из перемножаемых напряжений до получения нулевого значения проинтегрированного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности из мерения вРемени задержки в цепях сбольшой неравномерностью амплитудно- частотной характеристики, после фиксации нулевого значения проинтегрированного напряжения сдвигают по частоте в сторону увеличения входное высокочастотное напряжение исследуемой епи с контролируемой задержкой на значение низкой частоты Я , которое выбирают по максимальному значению задержкииз условия Я.бМ(макмакс максвыходное напряжение этой цепи сдвигают на то же значение низкой частоты, но в сторону уменьшения, и восстанавливают первоначальное нулевоезначение проинтегрированного напряжения изменением фазы другого перемножаемого напряжения на регистрируемыйугол др, а измеряемую задержку оп 1 ределяют по формуле= дЧ(Я