Способ динамической компенсеции дрейфа постоянной составляющей низкочастотного синусоидального сигнала

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ11) 482686 Са 1 оз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. 6 01 г 19/0 22) Заявлено 16.04,73 (21) 1910723/18-10 заявкиприсоединен Государственный комитет Совета Министров СССР(71) Заявитель 4) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ДРЕЙФАПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ НИЗКОЧАСТОТНОГОСИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА 2 Изобретение относится к области контроля (измерения) электрических параметров и может быть использовано, например, в разработках аппаратуры для контроля сдвига фаз, вносимого линейной цепью с источником дрейфа, между двумя синусоидальными сигналами с постоянной составляющей в диапазоне частот от 0,1 до десятков гсрц.Известные способы компенсации дрейгра постоянной составляющей низкочастотного синусоидального сигнала, как правило, основаны ца разовом измерении постоянных составляющих низкочастотных синусоидальных сигналов и формировании на базе измеренных уровней с учетом коэффициента передачи линейной цепи компенсирующего напряжения, равного разности уровней постоянных составляющих на входе и выходе линейной цепи.Однако при таких способах наблюдается погрешность измерения, вызванная дрейфом постоянной составляющей в установившемся режиме, в интервале времени, достигающем нескольких десятков периодов синусоидального сигнала.Цель изобретения повышение точности измерения фазового сдвига двух синусоидальных сигналов, один из которых пропущен через линейнуго цепь с источником дрейфа.Это достигается тем, что по предлагаемому способу, интегрируют эталонный сигнал в интервалы времени, определяемые временнымц отметками, полученными при переходе через нуль синусоидальными сигналами на вход. и выходе линейной цепи с источником дрейфа, 5 запоминают достигнутые в результате интегрирования уровни напряжений, вычитают уровень напрякения, полученный после интегрирования эталонного сигнала в интервал времени, соответствующие переходу сцнусоцдаль цых напряжений через нуль опредсляемыйвыходным сигналом линейной цепи, цз аналогично полученного уровня напряжецця, соответствующего входному сигналу линейной цепи, формируют, при отличии получешюй разности от нуля, дискретный уровень компенсирующего напряжения постоянного тока со знаком, противоположным знаку полученной разности напряжений, суммируют дцскретцьш уровень компенсирующего напряжения с выходным сигналом линейной цепи; производяг операции интегрирования, запом 1 ц 1 анця, вычитания, формирования и суммирования до тех пор, пока разность напрякения после вычитания не станет равной нул 1 о, выдают сигнал на измерение и продолжают выполнять операции интегрирования, запоминания, вычитания и формирования до конца измерений.На фиг. 1 показана блок-схема устройствадля осуществления предлагаемого способа; з 0 на фиг. 2; а - ж, приведены временные диаграммы формирования компенсирующего напряжения.Входной сигнал представляют в виде суммы постоянной составляющей У, и синусоидального сигнала 01 з 1 п жЕ, а выходной каквых = Ко+ 1 зп М+ 9)1 + др Я К - коэффициент передачи линейпой цепи; ср - угол сдвига фаз между входным и выходным сигналами;У;,р - приведенный к входу линейной цепи источник напряжения дрейфа. где Для компенсации сигнала дрейфа К Ур постоянной составляющей вырабатывают на протяжении п циклов компенсации уровень напряжения постоянного тока Ук = и 1/ст +: - У, противоположной по знаку и равный по величине К Ур с точностью, определяемой дискретностью установки компенсирующего напряжения, где У - уровень дискретности; С - уровень напряжения компенсации.Синусоидальный сигнал с постоянной составляющей, не зависящей от времени, (фиг. 2,а) пропускают через линейную цепь 1 с дрейфом, представляющую собой идеализированную линейную цепь без дрейфа, и приведенный к входу линейной цепи источник напряжения суммарного дрейфа. Выходной сигнал линейной цепи (фиг. 2,б), содержащий постоянную составляющую, изменяющуюся во ьремени, так же, как и входной сигнал линейной цепи одновременно усиливают, ограничивают, дифференцируют в блоках 2, 3, затем с помощью логической схемы 4 выделяют временной интервал, заключенный между временными отметками в моменты перехода входного сигнала через нуль (фиг. 2,в). Аналогично выделяют второй временной интервал (фиг. 2,г) с помощью логической схемы 5, соответствующий выходному сигналу линейной цепи,В сформированные временные интервалы интегрируют эталонный сигнал, полученный от источника 6 стабилизированного напряжения постоянного тока при помощи, например, двух электронно-аналоговых интеграторов 7, 8 (фиг. 2,д, е), После окончания интегрирования интеграторы 7, 8 переводят из режима интегрирования в режим запоминания и одновременно производят вычитание уровня выходного напряжения интегратора 8 из уроьня выходного напряжения интегратора 7, сравнение полученной разности с нулевым уровнем.При неравенстве полученной разности нулюформируют дискретную ступеньку напряже ния при помощи блока 9 и источника 10 компенсирующего напряжения, механически управляемого от блока 9 (фиг. 2,ж).При достижении нулевой разницы выходных напряжений интеграторов 7, 8 выдают 10 команду на подключение выходного сигналалинейной цепи к входу измерителя сдвига фаз и продолжают выполнять описанные выше операции до окончания измерения,П р едм ет изобретения 15 Способ динамической компенсации дрейфапостоянной составляющей низкочастотного синусоидального сигнала после прохождения20 его через линейную цепь с источником дрейфапутем усиления, ограничения входного и выходного сигналов линейной цепи, дифференцирования сигналов, полученных после ограничения, и получения временных отметок в мо 25 Менты перехода синусоидальных сигналов через нуль, отличающийся тем, что, сцелью повышения точности измерения фазового сдвига двух синусоидальных сигналов,интегрируют эталонный сигнал в интервалыЗО времени, определяемые временными отметками, полученными при переходе через нуль синусоидальными сигналами на выходе и входелинейной цепи с источником дрейфа, запоминают достигнутые в результате интегрирова 35 ния уровни напряжений, вычитают уровеньнапряжения, полученный после интегрирования эталонного сигнала в интервалы времени, соответствующие переходу синусоидальпых напряжений через нуль, определяемый40 выходным сигналом линейной цепи, из аналогично полученного уровня напряжения, соответствующего входному сигналу, формиру.ют, при отличии полученной разности от нуля, дискретный уровень компенсирующего на 5 пряжения постоянного тока со знаком, противоположным полученной разности напряженияия, суммируют дискретный уровень компенсирующего напряжения с выходным сигналомлинейной цепи, производят операции интегри 50 рованпя, запоминания, вычитания формирования и суммирования до тех пор, пока разность напряжения после вычитания не станетравной нулю, выдают сигнал на измерение ипродолжают выполнять операции интегриро 55 вания, запоминания, вычитания и формирования до конца измерений,