Фазометр

13089Изобретение относится к измерительной технике, предназначенной для измерения разности фаз двух электрических колебаний, и может быть ис " пользовано при разработке фазометри ческих устройств, предназначенных для различных радиотехнических устройств,Целью изобретения является повышение точности измерений.На чертеже показана функциональная схема фазометра.Фазометр содержит два преобразователя 1 и 2 частоты в опорном и информационном каналах с общим гетеродином 3, соединенным с входами этих преобразователей, первый и второй фазовые детекторы 4 и 5, первые входы которых соединены соответственно с выходами преобразователей 1 и 2, а вторые входы - с выходами первого и второго однополосных смесителей 6 и 7 соответственно, первый и второй перестраиваемые генераторы 8 и 9, входы управления которых соединены со ответственно через первый и второй управляющие элементы 10 и 11 с выходами соответствующих фазовых детекторов 4 и 5, линию 12 задержки, включенную между выходом первого перестраиваемого генератора 8 и первым входом второго однополосного смесителя 7, причем выход второго перестраиваемого генератора 9 подсоединен к вторым входам первого и второго однополосных смесителей 6 и 7 непосредственно, а первый вход первого однополосного смесителя 6 соединен с выходом первого перестраиваемого генератора 8, которьй, в свою очередь, 40 соединен с частотомером 13, Перестраиваемые генераторы 8 и 9 с управляющими элементами 10 и 11 выполнены таким образом, что при подаче управляющих сигналов одной величины и одно го знака частоты колебаний генераторов изменяются на одинаковую величину, но в противоположные стороны.Фаэометр работает следующим образом.50Входные опорный и информационный сигналы с помощью преобразователей 1 и 2 с общими гетеродином 3 образуются в колебания с промежуточной частотой Г , причем измеряемая разность фаз Ьс, содержащаяся в информационном входном сигнале, без изменения переносится на колебания, выделяемые на выходе преобразователя 2 частоты 32 2в информационном канале. Сигналы с выходов преобразователей 1 и 2 частоты поступаютна первые входы соот-, ветственно первого и второго фазовых детекторов 4 и 5, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с выходов, однополосных смесителей 6 и 7. Причем на выходах смесителей выделяются колебания с одинаковой частотой Ге = Е, + Е где Е 1 и Й - значения частот соответственно первого и второго перестраиваемых генераторов 8 и 9.На выходе фазовых детекторов 4 и 5 появляются управляющие сигналы, которые, воздействуя на управляющие элементы 10 и 11, перестраивают генераторы 8 и 9 на некоторые частоты Фг 4Й, и Й, значения которых удовлетворяют следующим соотношениям;1+сЕ, +сР, -272 = ср+ оп,(3) где с и ср - значения начальныхфаз колебаний соответственно первогои второго генераторов 8 и 9;время задержки линии312 задержки;0 и у - начальные фазы колет гбаний, поданчых соответственно на входыпреобразователей 1и 2;4 - некоторый фазовыйсдвиг, зависящий оттипа применяемых фазовых детекторов 4и 5;п и 1 с - целые числа.Из соотношений (2) и (3) находят, что величина частоты колебаний пер%вого генератора 8 Г, равнаЮ - 4 + 2 т (1 с-п)2 л"И(,но величина С - .с - измеряемая разность фаз ЪС . Тогда выражение (4) принимает вид1 - ьд+ 21 1 с-п 1Подставив выражение (5) в соотношение (1), получают значение частоты Г генератора 9МР +2 Тис 1Г =Г -Г =Е +оо 2 ТьэСоставитель М.КатановаРедактор О.Юрковецкая Техред Л.Олейник Корректор С. Бекмар Заказ 1794/37 Тираж 731 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,г,ужгород,ул.Проектная,4 3 13089Измеряя с помощью частотомера 13 частоту колебаний перестраиваемого генератора 8, можно определить величину измеряемого сдвига фаз ьцПри изменений величины измеряемого сдвига фаз д( на величину 3 Ьд нарушается соотношение (3), В результате этого на выходе фазового де- . тектора 5 появляется управляющий сигнал, который, воздействуя на управляющий элемент 11, изменяет частоту колебаний генератора 9, что, в свою очередь, приводит к нарушению соотношений (1) и (2) и появлению сигнала управления на выходе фазового детектора 4. Этот сигнал перестраивает частоту генератора 8. Описанный процесс протекает до тех пор, пока генераторы не перестроятся на новые частоты М ФЕ и Й1 2которые удовлетво ряли бы соотношениям (1), (2) и (3). На основании уравнений (1), (2) и (3)Ю+ ЬЧ +27 пс+ М+ 1 ду +Юп-Цо 2 ьн зИз выражений (5) и (6) следует, что частота генератора 8 изменяется на величину 30ю М1.2 э Измеряя с помощью частотомера 13приращение частоты генератора 8, можно определить величину изменения фазового сдвига,В устройстве отсутствует возвратное гетеродирование, а нелинейностьфазочастотных характеристик фильтров,входящих в состав однополосных смеси тей 6 и 7, не имеет значения так какони работают на строго фиксированнойчастоте Г . Таким образом, в предло 32 4женном устройстве регулировочная характеристика существенно линейна посравнению с подобной характеристикойизвестного устройства, и, следовательно, точность измерения величины фазового сдвига выше. Формула изобретения Фазометр, содержащий два преобразователя частоты в опорном и информационном каналах с общим гетеродином, соединенным с входами этих преобразователей, первый и второй однополосные смесители, последовательно соединенные первый фазовый детектор, управляющий элемент, первый перестраиваемый генератор, линию задержки и частотомер, вход которого соединен с выходом первого перестраиваемого генератора, выходом соединенного с первым входом первого однополосного смесителя, а выход линии задержки соединен с первым входом второго однополосного смесителя, при этом выход первого однополосного смесителя соединен с первым входом первого фазового детектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения фазового сдвига, в него дополнительно введены последовательно соединенные второй фазовый детектор, второй управляющий элемент и второй перестраиваемый генератор, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго однополосных смесителей, выходы первого и второго преобразователей частоты соединены с первыми входами соответственно первого и второго фазовых детекторов, а второй вход второго фазового детектора соединен с выходом второго однополосного смесителя.