Устройство измерения сдвига фаз между двумя сигналами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик.(51)М. Кл,6 01 Р 25/О с присоединени осударственный комСССРпо делам изобретени открытий 23) Приоритет -Опубликова 05.12.79.;Бюллетень М 45 (53вания описания 081279 621, 317.7(088.8) опубл 2) Авторы изобретеии(54) УСТРОИСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ МЕЖДВУМЯ СИГНАЛАМИ 2 1Изобретение относится к устройствам контроля систем автоматического управления летательными аппаратами, предназначено для измерения фазовых сдвигов между сигналами на входе н выходе исследуемых объектов, а также может использоваться в электроизмерительной технике.Известно устройство для измерения сдвига фаз между двумя сигналами, содержащее вольтметр и измеритель Фазо" ного сдвига (1. Однако оно применимо только для низких частот и при отсутствии в сигнале постоянныхсмеще е ний. тво, содерских колебавых сдвигов 20 ,требует ра-,что усложснижает точ сдвига. Кроьзовать для сигналов ышение точдвигов как ых сигналов, 30 Устройство содержит грмонических колебаний,Известно. Факже устройсжащее генератор гармоничений, усилитель, блок фази блок индикации 21, Онвенства амплитуд сигналовняет процесс измерения иность измерения фазовогоме того, его нельзя испоизмерения Фазового сдвигнелинейной Формы.Цель изобретения - поности измерения фазовых,линейных, так и нелннейн повышение чувствительности схемы, сокращение времени измерения.Для достижения этой ели в устройство измерения сдвига фаз между двумя сигналами, содержащее генераторгармонических колебаний, подключаемый ко входным зажимам исследуемогообъекта, блок регулируемого фазовогосдвига, связанный с выходом генератора гармонических колебаний и с лимбом, и индикатор, введены модульныйэлемент и инерционный блок, инвертори блок мажоритарной логики с тремявходами, один из которых через инвертор соединяется с выходными зажимамиисследуемого объекта, другой вход -с выходом блока регулируемого фазового сдвига, а третий - с выходоминерционного блока, вход которогоподключен к выходу блока мажоритарной логики при этом выход блока мажоритарной логики через модульныйэлемент соединен с блоком индикации.На чертеже представлена структурная электрвческаясхема устройства измерения сдвига фаз между двумя сиг-" налами,енератор 1га вых од к ото702315 5 10 15 Формула изобретенияУстройство измерения сдвига фазмежду двумя сигналами, содержащеегенератор гармонических колебаний,подключаемый ко входным зажимам исследуемого объекта, блок регулируемого40 фазового сдвига,связанными, с выходомГенератора гармонических колебаний ис лимбом,и индикатор, о т л и ч а ю-щ е е с я тем, что, с целью повышенияточйости измерения и чувствительнос 45 ти схемы, а также сокращения времениизмерения, в него введенымодульныйэлемент, инерционный блок, инвертори блок мажоритарной логики с тремявходами, один из которых через инвер 50 тор соединяется с выходными зажимами исследуемого объекта, другой - свыходом блока регулируемого фазовогосдвига, а третий - с выходом инерционного блока, вход которого подклю 55 чен к выходу блока мажоритарной логики, при этом выход блока мажоритарнойлогики через модульный элемент соединен с блоком индикации.Источники информации,60 йринятые во-внимание при экспертизе1, Прибор НФ, Техническое описание, 1969.2. Теснек Ю.И, и др. Измерениячастоты и фазы электрических колебаний, М., 1965, с. 27 (прототип),рого подключается ко входу исследуемого объекта 2; блок регулируемогофазового сдвига 3, электрически связанный с выходом генератора 1 и механически. соединенный с лимбом 4, проградуированным в величинах фазовогосдвига; модульный элемент 5; блокиндикации б, инерционный блок 7, инвертор 8 и блок мажоритарной логики9. с тремя входами, один из .которыхчерез инвертор 8 электрически связывается с выходом исследуемого объекта 2, другой вход - с выходом блокарегулируемого фазового сдвига 3, атретий - с выходом инерционного блока 7, вход которого связан с выходомблока мажоритарной логики 9 цепью положительной обратной связи, Выходблока 9 через модульное устройство 5.электрически связан с индикатором б.Устройство работает следующим об"разом.Сигнал с генератора 1 подается наисследуемый объект 2;и одновременнона блок регулируемого фазового сдвига 3, При этом лимб 4 выведен на нульСигнал с исследуемого объекта 2 через инвертор 8 поступает на первыйвход блока мажоритарной логики 9, асигнал с блока регулируемого фазового сдвига 3 - на второй вход. На третий вход блока 9 поступает сигнал синерционного блока 7.Свойство блока мажоритарной логики 9 таково, что в каждый момент времени он срав нив ает три поступающихна вход сигнала и формирует на выходе блока сигнал, который в данный момент является средним,Блок мажоритарной логики 9 выполняет следующую операцию:В 1 " 2 2 Ь " 3Поэтому в случае, когда фазовыйсдвиг исследуемого объекта 2 большефазбвого сдвига блока регулируемогофазового сдвига 3, сигнал с блока мажоритарной логики 9 отличается отнуля.Сигнал х Бы с блока 9 поступаетчерез модульный элемент 5, где выпрямляется, в индикатор б. При этомстрелка индикатора отклоняется от нулевого положения на какой-то угол.По мере уменьшения фазового сдвигамежду сигналами с исследуемого объек.та 2 и блока регулируемого фазовогосдвига 3 посредством увеличенияфазового сдвига блока 3 с помощью лимба4 УМГйьшается"и"-амплитуда выходногосигнала, Лимбом 4 устанавливают такое значение фазового сдвига, при ко"тором-стрелка индикатора б возвратилась бы к нулю, Это говорит о равенстве фаз указанных сигналов. При этомфазовый сдвиг, считываемый с лимба 4,равен фазовому сдвигу сигнала на вы.ходе исследуемого объекта. При дальнейшем увеличении фазового сдвига, вносимого блоком регулируемого фазового сдвига 3, сигнал с блока мажоритарной логики 9 отличает-. ся от нуля и имеет противоположную полярность, но модульный элемент 5 выпрямляет его, и стрелка индикатора 6 вновь отклоняется от нуля что свидетельствует о сдвиге фаз между сигналами с исследуемого объекта 2 и с блока регулируемого фазового сдвига 3.Таким образом, равенство фазовых сдвигов сигналов с исследуемого объекта 2 и блока. регулируемого фазового сдвига 3 наблюдается только тогда, когда стрелка индикатора б находится в нулевом положении,В данном устройстве измерение фазовых сдвигов не зависит от формы и 20 амплитуды сигналов, что позволяетприменять его для исследования нетолько линейных, но и нелинейныхобъектов .Кроме того, наличие инерционной . 25 положительной обратной связи блокамажоритарной логики 9 через инерционный блок 7 с единичным коэффициентом усиления позволяет повыситьточность измерения и чувствительностьустройства посредством запоминаниясигнала на выходе блока мажоритарнойлогики 9 в течение каждого полупериода, а также ускорить измерение.702315 Составитель М. Кл Техред Л.Алферова Редактор Б, Федото орректор , Е. Л к аз 7581/4 ЦН 113 5 илиал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 1073ИПИ Государсто делам изобрМосква, ЖПодписноеенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб д,