Способ определения разности фаз на высокой частоте

795379 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 9) 5)5 6 01 В 25 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийцентр по изучению свойств поверхности ивакуума(56) Авторское свидетельство СССРВ 1408383, кл. О 01 В 25/00, 1988,Цифровые методы измерения сдвигафаз, Новосибирск, Наука, 1979, с. 23-25,158, 161.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ НА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ(57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано при разработке высокочастотных цифровых фазометров, Целью изобретения - повышение точности определения разноИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке высокочастотных цифровых фазометров и высокой точности в диапазоне 0-180 градусов,Целью изобретения является повышение точности определения разности фаз двух высокочастотных периодических сигналов в диапазоне 0 в 1 градусов.На чертеже изображена структурная схема для осуществления способа определения разности фаз на высокой частоте.В нее входят формирователи 1 и 2, логический элемент ИСКЛ ЮЧАЮЩЕ Е ИЛИ 3, арифметический блок 4 и генератор случайных импульсов 5,Входные сигналы подают на формирователи 1 и 2, выходы которых присоединены на входы логического элемента ИСКЛЮЧАсти фаэ высокочастотных периодических сигналов в диапазоне 0-180. Способ заключается в формировании из входных сигналов импульсных сигналов со скважностью 1/2, формировании фазового интервала, йзмерении фазового интервала и периода путем подсчета заполняющих импульсов с генератора случайных импульсов, накоплении массива информации и определении разности фаз Рф по Формуле Рф -(Ко/(К 1+ Ко.180, где Рф - средняя разность Фаэ эа время измерения, Ко- количество "0" вмассиве, К 1 - количество 1 в массиве, определение погрешности измерения в заданном массиве, сравнении ее с заданным значением, а в случае превышения погрешности заданного значения выполнены накопления дополнительного массива с последующим определением разности фаз, погрешности, сравнения и т.д, 1 ил.ЮЩЕЕ ИЛИ 3, выход которого связан с информационным входом арифметического устройства 4, а на вход записи арифметического устройства 4 подают сигнал с генератора случайных импульсов 5.Способ функционирует следующим образом.Входные сигналы преобразуют в прямоугольные сигналы логических уровней со скважностью,равной 1/2, формируют фазовый интервал и период сигнала измеряют Фазовый интервал и период сигнала подсчетом числа импульсов с генератора случайных импульсов. Генератор случайных импульсов представляет собой устройство, которое вырабатывает короткие импульсы с интервалами времени между импульсами, равномерно распределенными в некоторомдиапазоне. Таким образом, арифметиче1795379 35 ское устройство накапливает массив, состоящий из логических 0 и 1. Разность фаз вычисляют по формулеРФ = (Ко/К 1+ Ко)180;где Рф - средняя разность фаз за время измерения;Ко - количество 0 в массиве, соответствующее фазному интервалу;К 1 - количество 1 в массиве, соответствующее дополнению фазового интервала до периода.Во время измерения, в случае когда разность фаз входных сигналов равна 0 град, на выходе логического элемента ИСКЛ ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 постоянно присутствует 1, и в записываемом в арифметическое устройство 4 массиве имеются только 1, в случае же когда разность фаз равна 180 град, в масси- ве имеются только О, Когда же разность Фаз имеет промежуточное значение,на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛЙ 3 появляется логический 0 с частотой входных сигналов и скважностью, пропорциональной разности .фаэ, Поскольку сигнал записи с генератора случайных импульсов 5 никак не связан с фазой входных сигналов, т,е. является случайным, накапливая необходимый для заданной точки массив, получают значение разности фаз по приведенной формуле. Точность измерений при этом можно оценить по стандартным формулам вычисления дисперсии и таблицам коэФФициента Стьюдента,Формула изобретения .Способ определения разности фаз на высокой частоте, заключающийся в том, что формируют из входных сигналов импульсные сигналы со скважностью 1/2, формируют по нуль-переходам импульсных сигналов фазовый интервал, измеряют его, измеряют также период входного сигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения разности фаз на высокой частоте в диапазоне 0-180 градусов, измерение фазового интервала и периода входных сигналов выполняют подсчетом числа заполняющих импульсов с генератора случайных импульсов, выполняют накапление заданного массива информации, определяют разность фаэ Рэ по формуле. Арифметическое устройство 4 произво-дят накопление некоторого массива (например, 1000 отсчетов).Затем производят разбиение этого мас сива по порядку, например на 5 массивов по200 отсчетов.Для каждого иэ малых массивов определяется разность фаз по формуле, приведенной в описании,и вычисляется дисперсия "О С помощью таблиц коэффициентовСтьюдента определяется погрешность измерения при заданном доверительном интервале.Если погрешность измерения превыша ет заданную, то производится дополнительное накопление массива еще, например, на 1000 отсчетов и снова повторяется определение разности фаз и погрешности, но уже с новым, увеличенным массивом,20 Если погрешность измерения меньшезаданной, то производится выдача результатов измерения и сигнал окончания измерений.Использование способа измерения раз ности фаэ на высокой частоте обеспечиваетпо сравнению с существующими способами значительное повышение точности измерения разности фаз., Кроме того, вследствие возможности 30 заранее задавать необходимую точность измерения имеется возможность минимизи. ровать время измерения и как следствие повысить производительность измерений. Рф = (Ко/К 1 + Ко/)1 80,где Ко - количество нулей в фазовых интервалах массива;К 1 - количество единиц в интервалах, дополняющих фазовый интервал до периода массива,определяют также погрешность определения разности фаэ в массиве, сравнивают ее с заданным значением и в случае превышения погрешностью заданного значения выполняют накопление дополнительного массива с последующим определением погрешности разности фаз, сравнением погрешности с заданным значением, если погрешность измерения не превышает заданного значения, производится выдача результата разности фаэ..Составитель М.КотановаТехред М.Моргентал Корректор А.КозоризРедактор В.Трубченко Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 427 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5