Способ определения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51) 4 С 01 К 25/О ЕНИЯ ИГА ФАЗЫСИГНАЛАМИк электроайат ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7 1) Московский институт инженеров граяданской авиации(56) Виненчук И.М. и др. Электрические и электронные фаэометры. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962,Кондратов В.Т. Алгоритмические методы измерения мгновенных значений фазового сдвига инфранизкочастотных сигналов. Киев. Препринт 84-47 Акаде мйя наук УССР, 1984.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВ МЕЖДУ ДВУМЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ (57) Изобретение относится ЯО 1404971 А 1 измерительной технике. Способ определения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами (С) заключается в следующем. Измеряемый С разбиРают на два интервала в момент, когда опорный С достигает максимума. Эти участки измеряемого С интегрируют, а результат запоминают. При этом знак и величина угласдвига фазы определяется как обратная функция синуса от разности интегрирования, отнесенной к их сумме: : агсзп (Б,Б 2) (81 + Б 2)Где Б 1 - участок интегрирования от точки в до точки д, Б 2 - участок интегрирования от точки д до точки с; в; с; д - точки на гра- д фиках опорного и измеряемого ССпособ отличается повышенной точностью. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.С:Б+ ББ =21 а угол где Изобретение относится к измерительной аппаратуре и может быть использовано при конструировании приборов, которые измеряют фазовые сдвиги между двумя электрическими напряжениями.Цель изобретения - повышение точности определения фазового сдвигамежду двумя электрическими.напряжениями в реальных условиях, т.е. приналичии нелинейных искажений, наличиипостоянных составляющих в измеряемомили опорном напряжениях.Указанная цель достигается тем,что формируют два временных интервала, по соотношениям которых вычисляют разность фазы.На чертеже представлены измеряемые сигналы.Опорное напряжение цр = Ао з 1 п юизображено кривой 1, а измеряемоенапряжение Ц 1 = А з 1 п (ы 1+ Ч) кри-;вой 2.Предлагаемый способ реализуетсяследующим образом,Измеряемый сигнал разбивают надва инрервала в момент, когда опорныйсигнал достигает максимума, эти участки измеряемого сигнала интегрируют.Образуется два участка интегрирования от точки Ь до точки с 1 с результатом Б и от точки д до точки с с ре 1зультатом Б, Тогда синус искомогоугла сдвига фазы измеряемого напряжения определяют соотношением з 1 п= (Б - Б,)/(Б, + Б,), (1)= агсз-и (Б 1- Бг)/(Б 1+ Б 2) дБ 1 =Пз 1 п (Ы 1 +у)с 11,с (3)"Б, з 1 п (я С + Ч) дЕ,где Ц 1 - измеряемое напряжение,Ь, с, д - точки на графиках опорного и измеряемого сигналов,- угловая частота.Зависимость (1) легко получаетсяиз выражений Б 1 = А, (1 + з 3.пч" ) /ыи Б= А(1 - з 1 п 4/ ) /ы, которые являются результатом вычисления интегралов (3). Учитывая, что Б, + Б = 2 А,/со,и Б 1 - Б= (2 А, зп) /о, получаютвыражение (2) для определения угласдвигаДля того, чтобы исключить ошибкуот наличия постоянной составляющейв измеряемом сигнале, предлагаетсяполучать значение величин Б 1 и Б нетолько в течение одного полупериода,но и другого, следующего за ним, аналогичным образом.Значения Б, и Б определяют каксредние значения, т.е.15 + Б2 где Б, и Б - значения результатовинтегрирования за один 20 полупериод,Б, и Б - значения за следующийП Цполупериод.Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения сдвига фа зы между двумя электрическими сигналами при наличии нелинейных искажений и наличии постоянной составляющей в измеряемом сигнале. Формула изобретения Способ определения сдвига фазымежду двумя электрическими сигналами,заключающийся в том, что из входныхсигналов формируют два временных З 5 интервала, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностив опорном сигнале фиксируют времядостижения максимума, интегрируютэтот сигнал и запоминают его значение,затем интегрируют измеряемый сигнал от момента максимума опорногосигнала до нулевого значения измеряемого сигнала, полученный результатзапоминают, при этом знак и величина сдвига фазы определяются как Обратная функция синуса от разностирезультатов интегрирования, отнесенной к их сумме.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю - 50 щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при наличии постоянныхсоставляющих в измеряемых сигналах,результаты интегрирования Б 1 и Бполучают как средние арифметические 55 значения результатов интегрированияна двух соседних полупериодах.1404971 Составитель В,Шубин Техред М.Ходанич Корректор С.Черни Редактор Н.Бобков Подпи комитета СССР и открытий ская наб., д.Тираж 772 ВПИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Рауш