313172

3 3172 Саоз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 13.1,1970 ( 1394008/18-10)с присоединением заявкиМПК 6 01 г 25/04 Приоритет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретения В. Ф. Борисов и С. А. Кравченко За ивтель ВЫСОКОЧАСтатНЫЙ ДАТЧИК Е АЗЫ Изобретение относится к высокочастотным датчикам фазы, используемым для получения сдвига фаз между гармоническими сигналами.Известен образцовый датчик фазы ультразвуковых частот, содержащий задающий генератор, питающий каналы постоянной и переменной фазы, выполненные из делителей частоты с козффициентом деления, например, 60, и аттешоаторов, одноканальное осциллографическое фазоизмерительное устройство с переключателем и вспомогательный делитель частоты, причем каждый из двух идентичных каналов выполнен из суммирующего смесителя с пьезокварцевым фильтром, включенным последовательно с вычитающим смесителем и пьезокварцевым фильтром, нагрукеннык на вход делителя частоты канала, а оба выхода фазовращателя заведены на вторые входы смесителей, кроме того, выход вспомогательного делителя частоты подключен к общей точке фазовращателей и суммирующих смесителей.11 едостатком известных устройств является низкая точность на высоких частотах, например 100 лгтрк.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено одним из каналов оксиферовым многооборотным фазосдвигающим устройством с двумя датчиками Холла, расположенными, например, по одному в двух соседних из четырех сделанных сипетрично через 90 разрезов оксиферового кольца, внутри которого расположен по стоянный магнит, насаженный на вал, имеющий грубую шкалу и связанный системой шестерен с точной шкалой, причем выход оксиферового фазосдвигающего устройства соединен со входом усилителя напряжения в од ном канале, и его вход соединен с выходомкварцевого генератора, а выход усилителя напря:кения соединен со входом делителя частоты.Это позволяет повысить точность задания 15 фазового сдвига на высоких частотах, например 100 лгц.Схема описываемого высокочастотного датчика фазы приведена на чертеже.Датчик состоит из кварцевого генератора 1 20 частоты, питающего два параллельных канала, выполненных каждый из делителей 2, 3 частоты, выходы которых соединены со входами выходных усилителей 4 и б, соединенных своими выходами со входами аттенюато ров 6 и 7, с которых сигналы, сдвинутые пофазе, поступают на выходные клеммы 8 и 9 прибора относительно средней клеммы 10, Один из каналов снабжен оксиферовым фазосдвигающим устройством 11 с заземленной 30 средней точкой, содержащим по одному дат 313172чику Холла 12 и 13 в двух соседних 14 и 15 из четырех сделанных симметрично через каждый 90 разрезов б оксиферового кольца 16, внутри которого вращается постоянный магнит 17, насаженный на вал 18, несущий грубую шкалу 19 и связанный системой шестерен с точной шкалой 20, причем выход соединен со входом усилителя напряжения 21, а вход - с выходом кварцевого генератора 1, выход усилителя напряжения соединен со входом делителя 2.С выхода генератора 1 сигнал высокой частоты поступает на токовый вход датчика Холла 12, с выхода которого сигнал поступает на токовый вход другого датчика Холла 13, а с выхода последнего - на заземленную среднюю точку датчиков. С выходов напряжения датчиков Холла, соединенных параллельно через элементы фазорасщепительной цепи ЯС, сигнал, сдвинутый по фазе в соответствии с углом поворота магнита, подается на вход усилителя напряжения 21.; Есле. в два соседних разреза 14 и 15, сделанных под уГлом,90, поместить по одному даищку Холла, соединив их последовательно относительно тока питания, то при повороте постоянного магнита 17 вокруг своей оси на выходе датчиков возникает напряжение со сдвигом фазы в соответствии с углом поворота магнитаУ 2где:о - круговая частота тока питания;0 - угол поворота магнита,Выходное напряжение, сдвинутое по фазе, снимается с фазорасщепительной цепи ЛС и подается на усилитель напряжения 21, после которого частота сигнала делится в 6 раз делителем частоты, при этом ошибка порядка 3 - 3,6 также делится в 6 раз и будет равна Ьс- =:0,5-: - 0,66 Величина ошибки в значительной степени 5 зависит от выбора элементов и точности изготовления устройства 11. Частотный диапазон весьма широк, так как практически датчики Холла можно использовать до частот порядка 101 О ги. Влияния температуры и дру гих факторов могут быть скомпенсированы.Усиленное выходным усилителем напряжение сигнала с выхода делителя частоты поступает затем на аттенюатор и на выход прибора.15 По второму каналу проходит опорный сигнал, частота которого также делится в 6 раз, усиливается и подается через аттешоатор на выходную клемму 9 прибора.Пр едмет изобретенияВысокочастотный датчик фазы, содержащий кварцевый генератор, питающий два параллельных канала, выполненных из последовательно включенных делителя частоты, вы ходного усилителя и аттенюатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности задания фазового сдвига на высоких частотах, например порядка 100 яги, он снабжен в одном из каналов оксиферовым многообо ротным фазосдвигающим устройством с двумя датчиками Холла, расположенными, например, по одному в двух соседних из четырех сделанных симметрично через 90 разрезов оксиферового кольца, внутри которого 35 расположен постоянный магнит, насаженныйна вал, имеющий грубую шкалу и связанный системой шестерен с точной шкалой, причем выход оксиферового фазосдвигающего устройства соединен со входом усилителя на пряжения в одном канале, и его вход соединен с выходом кварцевого генератора, а выход усилителя напряжения соединен со входом делителя частоты.Составитель Г. Н. КучеренкоРедактор Т. А, Хейфиц Техред А. А. Камышникова Корректор Н. С. ШевченкоЗаказ 3262/6 Изд.1368 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2