Измеритель разности фаз

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск нкСоцналнстнческнк .Республик и 890263(61) Дополнительное к авт. санд-ву Ю 516000 (22) Заявлено 30,06,78 (2 ) 2635866/18.21 с присоединением заявки РЙ -(5 )М. Кд,6 01 Я 2500 Гееудерфтээнеьзй кемитют СССР до делам нзабрвтенкй н еткрмтккОпубликовано 15.12,81. Бюллетень М 46 Дата опубликования описания 15.12.81 Киевский технологический институт легкой промышленности(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ РАЗНОСТИ ФАЗ Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в фазометрии,По основному авт, св, Юф 516000 известен измеритель разности фаз, содержащий последовательно соединенные коммутатор, линейный фазовын детектор, избирательный усилитель частоты коммутации, синхронный детектор, регистрирующее устройство, а также управляииций триггер, дискриминатор, два последовательно соединенных одновибратора, один из которых соединен своимвходом с управляющим триггером, и логический трехвходовый элемент И, который по двум входам связан с выходами одновибраторов, а по третьему - с дискриминатором, при этом фазовый детектор соединен с источником входных сигналов непосредственно и через коммутатор, которьй, в свою очередь, подключен к управляющему триггеру н синхронному детектору 1.Недостатком известного измерителя разности фаз является снижение точности измерения при воздействии дестабилизируннцих факторов(старение элементов, флюктуацня температуры,напряжения питания, влажности) .Воздействие указанных факторов вызываетизменение параметров блоков, входящих в измерительный тракт и определяющих его метрологические характеристики, Так, изменение параметров избирательного усилителя частоты коммутации, которое обуславливает расстройку резонансной частоты усилителя относительно час Ототы коммутации управляющего триггера, вызывает не только прямой эффект - уменьше.ние коэффициента усиления резонансного усилителя, но и влияет на коэффициент передачисинхронного детектора, который является функцией от косинуса угла фазового сдвига меж.15ду входным напряжением детектора и опорным напряжением. Следствием этого являетсянизкая точность измерения.Целью изобретения является повышение точности измерения разности фаз.Поставленная цель достигается тем, что визмеритель разности фаз, содержащий коммутатор, линейный фазовый детектор, избиратель.ный усилитель частоты коммутации, синхрон8902634 нык детеор,. рсгкстпкрующее с-ройство уг2 равляющкя триггер, дискриминатор, два последовательно соединенных одновибратора, логический трежходовый элемент И, причем фазовый детектор соединен с источникамк входных сигналов непосредственно к через коммутатор, который по двум входам подключен к управляющему триггеру и синхронному детектору, связанному с избирательным усилителем частоты комм - ,.зцик к регистрирующим устройством, адик кз оцновкбраторов соединен двумя свокмк вхоцзмк с синхронным детектором, коммутзтороь 1 я управляющим триггером, ло. гкческкй тре входовый элемент И по двум входам связан с выходами одновибраторов, а по третьему - с дискриминатором, введен фзэовь:й дискриминатор, выход которого подк:почек к управляющем входу оцдовкбраторз, соединенного другим своим входом с синхронлкям детектором. коммутатором и управ-, що ляющк:, триггером, з входы дискриминатора поцключены к выходу избирательного усилителя к упрззляющсго триггера,ц;, -,:,."1 руцртзрлск 1 Д)ункциокзльнзя схема прсдлзгзеь,ого измерителя разности фаз. дУстройство содерхгкт коммутатор 1, линейный фзэогый детектор 2 избирательный усилитель 3 чзстоть коммутации, синхронный де тег тг%р 3. геок; со 1 кг.ю 1 с 11 й чот-Явочттрзв. ляющкй тркгге 1 о,. чкскрч якагор 7 логичес 3 О кий трехвхоцовьй элемент Б 8 оцновибраторупт) учяемс г оч 1 гоят б 1)дтоо 10 и Йззовь 1 й диск ркмккзтор 1 1.Устройство озботзет следующим о.разом.Исследуемые сигналы поочередно с частотой коммутации подключаются к линейному фз. зовому детектору 2. Прк этом в один такт коммутации к фззовому детектору 2 подключаются сигналы О, к Оз, в другой такт на входы детектора подается сигнал Ог, В результате коммутации цз гыхоце фззового детекто.40 ра 2 образуется прямоугольное напряжение с частотой коммутация и амплитудой, пропорциональной измеряемой разности фаз, Иэбирателыгый усилитель 3 вьщеляет и усиливает первую гармонику этого напряжения, С выхо. да избирательного усилителя 3 сигнал поступает на синхронный детектор 4, постоянная составляющая выходного напряжения которого пропорциональна разности фаз сравниваемыхсигналов. 5 ОГенерация импульсов для управления коммутатором 1 и синхрошым детектооом 4 осуществляется следующим образом, Импульсы с выхода дискриминатора 7 поступают на логический трехвходавый элемент И 8, открытый ы в начальный момент времен по двум другим входам. Это позвопяет первому из импульсов пройти через открытый логический элемент И 8 и опрокинуть триггер б в противоположное состояние, Перепад напряжения с одного из плеч триггера 6 опрокинет в неустойчивое состояние на время т, управляемый одновибратор 10, после чего дальнейшее прохождение импульсов через элемент И 8 прекращается. Через время т управляемый одновибратор 10 возвращается в исходное состояние и опрокидывает при этом в неустойчивое состояние на времяодновибратор 9, После возврата одновибратора 9 через время т в исходное состояние к входам элемента И 8 снова приложено открывающее напряжение. Очередной импульс с дискриминатора 7 поступает на счетный вход триггера б и опрокидывает его в исходное состояние, Управляемый одновибратор 10 снова перебрасывается в неустойчивое состояие, к весь процесс повторяется сначала,Поскольку запуск триггера б происходит импульсами, соответствующими моменту перехода одного из входных сигналов через нуль, то период следования выходных импульсов кратен частоте исследуемых сигнзлов, При этом частота коммутации определяется временем задержки т, и т 2 одновибраторов и постоянна во всем диапазоне исследуемых сигналов, в случае равенства нулю напряжения на регулирующем входе управляемого одновибратора 10, При номинальных значениях параметров блоков измерителя имеет место равенство резонансной частоты ие избирательного усилителя 3 частоте коммутации й, вырабатываемой управляемым триггером 6, выходное напряженке фазового дискриминатора 11 при этом равно нулю и не оказывает влияния на время т, задержки управляемого одновибратора 10. Однако если в результате изменения параметров избирательного усилителя 3 или любого из одновибраторов 9 или 10 произошло рассогласование резонансной частоты ы 0 усилителя 3 и частоты коммутации й, задзваемой результирующей задержкой т = т 1 + т од. новибраторов 9 и 10, то на выходе фазового дискриминатора 11 появляется напряжение. Величина этого напряжения определяется абсолютной величиной расстройки (оз 0 - Й ), а знак - направлением расстройки (вверх или вниз относительно ы 0), Выходное напряжение фазового дискриминатора 11, воздействуя через регу- лирующий вход управляемого одновибратора 10, изменяет длительность задержки т, таким образом, что результирующая задержка т = т, + т, становится равной величине, обратно пропорциональной истинному значению резонансной частоты ы 0 усилителя 3.Таким образом, в результате действия цепи автоподстройки, образованной вновь введенным фазовым дискриминатором, влияние дестабилизирующих факторов существенно ослабляется,890263 Составитель Б, Дарчинянцедактор О. Персиянцева Техред 3. Фанта шк орректо одни сно 2/72Тира ВНИИПИ Государственн по делам изобретении 113035, Москва, Ж, 735го комитета СССи открытийРаушская наб д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4 ент",тем самым осуществляется стабилизация. результирующей чувствительности измерителя разнос.ти фаз, чтов конечном счете приводит к повышению точности измерения при сохранениивсех преимуществ известного устройства, 3 Формула изобретения Измеритель разности фаз по авторскому 10 лидетельству Яф 516000, о т л и ч а ю щ и йс, я тем, что, с целью повышения точности,бв него введен фазовый дискриминатор, выход которого подключен к управляющему входу одновибратора, соединенного другим своим входом с синхронным детектором, коммутатором и управляющим триггером, а входы дискриминатора подключены к выходу изби рательного усилителя и управляющего триггера,Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе 1, Авторское свидетельство СССР й= 516000,кл. 6 01 Я 25/00, 1974.