Фазометр

(54) ФАЗО (5) Изоб тельной т зовано дл змери- сполья к ыть оме ич ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельствоУ 1308932, кл. С 01 К 25/00,ких устройств, Цель изобретения - по.вышение точности измерения фазовогосдвига. Укаэанная цель достигаетсятем, что в фазометр введен третийоднополосный смеситель 13, позволяющий скомпенсировать температурнуюнестабильность работы генераторов8 и 9. Кроме того, устройство содержит преобразователи частоты 1, 2,гетеродин 3, фазовые детекторы 4, 5однополосные смесители 6, 7, управляющие элементы 10, 11, частотомер14, Устройство позволяет уменьшитьна один-два порядка погрешность изме"рений фазовых сдвигов по сравнению сустройством-прототипом, 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке фазометрических устройств, предназначенных дляразличньп; радиотехнических систем.5На чертеже представлена схемаустройства,Целью изобретения является повышение точности измерения фазового 10сдвига.Фазометр содержит два преобразователя 1 и 2 частоты в опорном иинформационном каналах с общим гетеродином 3, подключенным ко входам 15этих преобразователей, первый 4 ивторой 5 фазовые детекторы, первыевходы которых соединены соответственно с выходами преобразователей,а вторые входы - с выходами первогоб и второго 7 однополосных смесителей соответственно, первый 8 и второй 9 перестраиваемые генераторы,входы управления которых подключенысоответственно через первый 10 и второй 11 управляющие элементы к выходам соответствующих фазовых детекторов, линию задержки 12, включенную между выходом первого перестраиваемого генератора 8 и первым входом 30второго однополосного смесителя 7,причем выход второго перестраиваемого генератора 9 подсоединен ко вторым входам . первого б, второго 7и третьего 13 однополосных смесителей непосредственно, а первый входпервого 6 однополосного смесителясоединен с выходом первого перестраиваемого генератора 8, который соединен с первым входом третьего 13 однополосного смесителя, выход которогоподключен к частотомеру 14; Перестраиваемые генераторы 8 и 9 с управляющими элементами 10 и 11 выполнены таким образом, что при подаче управляющих сигналов одной величины и одного45знака частоты колебаний генераторовизменяются на одинаковую величину,ио в противоположные, стороны,Фазометр работает следующим образом,50Входные опорный и информационныйсигналы с помощью преобразователей 1и 2 с общим гетеродином 3 преобразуются в колебания с промежуточной частотой Е , причем измеряемая разностьфаэц, содержащаяся в информационном входном сигнале, без измененияпереносится на колебания, выделяемые+д=,+2 ИК;ц,+ -2 ГГ с-ц,+2 н и где ,- значения начальных фазколебаний соответственно первого и второгогенераторов 8 и 97 - время задержки линии заЪдержки 12у - начальные фазы колебаний, поданных соответственно на входы преобразователей 1 и 29, - некоторый фазовый сдвиг,зависящий от типа применяемых фазовых детекторов 4 и 5,и, К - целые числа.Из соотношений (2) и (3) найдем,что величина частоты колебаний первого генератора 8 Е, равна 6, - чт+2 Г (К-и) 2;л(4) но величина М -это не что иное,1как измеряемая разность фаз М. Тогда выражение (4) примет вид-дЧ +2 н (К-и)277Подставив выражение (5) в соотношение (1), получим значение частоты Хгенератора 9 Г =й -Е =й ++ д и+2"1(и-к)2 Оо2:на выходе преобразователя 2 частоты в информационном канале. Сигналы с выходов преобразователей 1 и 2 частоты поступают на первые входы соотйетственно первого 4 и второго 5 фазовых детекторов, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с выходов однополосных смесителей 6 и 7. На выходах смесителей выделяются колебания с одинаковой частотой Г =Е,+1, где Г 1- значения частот соответственно первого 8 и второго 9 перестраиваемых генераторов,еНа 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 Г1 У Й, значения которых удовлетворяют следующим соотношениям1444681 Колебания с частотами Еи Е ф поступают на входы третьего 13 одно- полосного смесителя, на выходе которого выделяется разностная частота Д Ч+21(П-К) 2 "1 1 ч+211(п-К)+ 10 а частота перестраиваемого генератора 9 - на величину Ф 1" Е+ д д15Г Разностная частота Е изменяетсяна величинуЗаказ 6501/43 Тираж 772 Подписное ВНИИПИГосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Измеряя с помощью частотомера 14 эту разностную частоту на выходе третьего 13 однополосного смесителя, можно определить величину измеряемого сдвига фаз Д М.При изменении величины измеряемого сдвига фаз алчна величину нарушается соотношение (3). В результате на выходе фазового детектора 5 появляется управляющий сигнал, который, воздействуя на управляющий элемент 11, изменяет частоту колебании генератора 9, что приводит к нарушению соотношений (1) и (2) .и появлению сигнала управления на выходе фазового детектора 4. Этот сигнал перестраивает частоту генератора 8, Процесс, описанный вышее, протекает до тех пор, пока генераторы не перестроятся на новые частоты Е, и Ег , которые бы удовлетворяли соотношениям (1), (2) и (3). На основании уравнений (1), (2) и (3) имеем а дц+ О чу+211 (и-К)2 о 2 л11 . )5 Из выражений (5) и (6) следует,что частота генератора 8 изменяетсяна величину дс1 Е р = 1 Ег20Измеряя с помощью частотомера 14приращение разностной частоты Л Е ,на выходе смесителя 13 можно определить величину изменения фазовогосдвига.Устройство позволяет уменьшитьна один-два порядка погрешность измерений фазовых сдвигов по сравнению с устройством прототипом.30 Формула изобретенияФазометр по авт. св, 111 1308932,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерения 35 фазового сдвига, в него введен тре 1тий однополосной смеситель, при этомвыходы первого и второго перестраиваемых генераторов соединены с входами третьего смесителя, а его выход 40 подключен к входу частотомера.