Способ измерения фазового сдвига

О П И С А Н И Е 35 б 585ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических РесптбликЗависимое от авт. свидетельстваМ, Кл. б 01 г 25/0 970 ( 1439021/18-10 Заявлено с присоединением заявкиПриоритет Комитет па делаы аоорвтеиий и открытий при Совете Микистров СССРДК 621.317,373(088.8) убликовано 23.Х.1972. Бюллетень3та опубликования описания 04.1,1973 Авторизобретени В. М. Школьник Свердловский горный институт имени В, В. Вахрушев аявите СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИ 1Ю Р.= - й,.5отношение частоты измеряеяжения к частоте анса частотозавии фазовращателя; меряемого напрямого напр квазирезон симой ветв частота из жения; г 0 г г.яастота квазирезонанса частотозавис и мой ветви фавращателя. Известный способ измерения фазового сдвига компенсационным методом между двумя перемещенными напряжениями синусоидальной формы основан на применении градуированного фазовращателя. При применении мостовых фазовращателей этот метод не обеспечивает высокой точности измерения и не может быть использован в диапазоне частот, так как фазовый сдвиг зависит от частоты подводимого к фазовращателю напряжения. Кроме того, велика погрешность, с которой проградуирована шкала фазовращателя.Предлагаемый способ позволяет с помощью негр адуированного мостового РС-фазовр ащателя и электронного цифрового частотомера измерить фазовый сдвиг в плавном диапазоне частот 20 гт 1 - 200 кгт 1 и повысить точность измерения благодаря тому, что после уравновешивания цепи включают частотозависимую ветвь фазовращателя в схему ЯС-генератора и измеряют отношение частоты измеряемого напряжения к частоте ЯС-генератора.На фиг. 1 показана одна из цепей измерения фазового сдвига; на фиг. 2 - ее векторная диаграмма напряжений.Напряжение ЬАв является входным напряжением, Ргд - выходным напряжением мостового фазовращателя, состоящего из элементов РСЛС 2 ЛзЯ 4, и гв - измеряемым наряжением, фазовый сдвиг которого необхоимо измерить по отношению к Рлв. В цепиыбирают Регулирование фазы производят ступенчатымизменением величин сопротивлений РЯ иплавным изменением емкости сдвоенных кон 10 денсаторов СС.Фазовый сдвиг выходного напряжения 1 гдфазовращателя по отношению к входномуАБ равен:15 0 При изменении частоты измеряемого напряжения или изменении переменных сопротивлений частотозависимой ветви фазовращателя вектор выходного напряжения Ргд изменяет фазу от 0 до 360, оставаясь по модулю постоянным (фиг. 2),Измерение фазового сдвига производят следующим образом. Сначала в положении 1 переключателя П уравновешивают измеряемое напряжение Уге компенсирующим напряжением Угд, снимаемым с потенциаометра Рвключенного в выходную диагональ фазовращателя, Разностное напряжение1 де - м гдГепоступает на указатель равновесия 1, Цепь приводят к равновесному состоянию переменными сопротивлениями частотозависимой ветви фазовращателя и потенциометром Р 5. При равновесии цепи компенсирующее напряжение Угд находится в противофазе с измеряемым Рге, и частотозависимая ветвь фазовращателя настроена на квазирезонансную частоту 10, Затем установкой переключателя П в положение 11 подключают частотозависимую ветвь к зажимам А 1 Б 1 В,. При этом частотозависимая ветвь включается в схему ЯС-генератора 2, который самовозбуждается на квазирезонансной частоте о. Напряжение ЯС-генератора 2 частотой о и измеряемое напряжение частотой , подают на электронный цифровой частотомер (на чертеже не показан), измеряют им величинух=Уои находят угол сдвига по фазе у по формуле. Измеряемый фазовый сдвиг равен 180 - ср.Диапазон измеряемых углов определяется диапазоном частот фазовращателя 20 гц, -200 кги, На самой низкой частоте х=10 - 4 - :1 и диапазон регулируемых углов р=О - :180.На самой высокой частоте х,=1 - :104 и р,= =180 - :360. На средней частоте диапазона ср= , а=2 кг 41, хс=10- - ;10, с=3,5 - 356,5, Для того, чтобы измерить угол сдвига по фазе в пределах ср=О - 360 во всем диапазоне частот изменяют на 180 фазу измеряемого напряжения в случаях, когда не удается уравновесить цепь на краях регулируемых сопротивлений частотозависимой ветви,Наибольшая погрешность измерения фазового сдвига, обусловленная погрешностью измерения величины х, равна:49 маас = Т3Ьхгде у= относительная погрешность изхмерения величины х,При нестабильности частоты ЛС-генератораи измеряемого напряжения порядка 10 -Л 7 макс = 0,125Предмет изобретенияСпособ измерения фазового сдвига компенсационным методом между двумя переменны ми напряжениями синусоидальной формы спомощью мостового РС-фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью измерения фазового сдвига в плавном диапазоне частот и повышения точности измерения, после урав новешивания цепи включают частотозависимую ветвь фазовращателя в схему ЛС-генератора и измеряют отношение частоты измеряемого напряжения к частоте ЯС-генератора.356585 Редан Хейф сова оррек Заказ 4188/5 Изд. Мо 1655 Тираж 406 ПодписноЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапупо Я=О,Лд Фиг. гЯ=У,У ставитель Б. Конши ехред Л, Богданова М-ддЯ: ее