Способ оценки амплитудно-фазовой погрешности фазометров

ельств К 25/О 0-ФАЗ 54) С ОИ ПО 57) И ПОСОБ ОЦЕНКИ АМПЛИТУ ГРЕШНОСТИ ФАЗОМЕТРОВ электро- повыше зобретение относится нию. Цель изобретения чности оценки амлитуд грешности фазометров, ализующее способ, сод м о-фазо- Устройс ние т вой п ржи Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(2 1) 3887063/ (22) 18,04.85 (46) 07, 11.86 (72) В.А.Полю (53) 621.317. (56) Авторско В 1157478, клАвторское У 702314, кл. нератор 1, переключатели 2 и 6, фасдвигающие КС-цепи 3 и 4, фазометр 5и высокоомный вольтметр 7. Способпредусматривает выравнивание амплитуды сигналов и уменьшение их в Г 2раз и фиксацию дополнительных третьего и четвертого показаний фазометра 5, Причем при фиксации четвертогопоказания фазовый сдвиг сигнала изменяют на 180 . Показания фазометра 5суммируют с учетом знака, а удвоенное значение амплитудно-фазовой погрешности получают как разность между ранее полученной суммой фиксированных показаний фазометра 5 и сум-мой от дополнительной фиксации показаний фазометра 5. 1 ил.Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в фаэометрии при оценке амплитудно-фаэовой погрешности фазометров,Цель изобретения - повьппение точности оценки фазо-амплитудной погрешности фазометров за счет исключениячастотно-Фаэовой и собственной погрешностей фазометра иэ результатавычислений амплитудно-Фазовой погрешности,На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующегоспособ.Устройство содержит генератор 1,через первую половину переключателя2 подсоединенный к входам фазосдвигающих КС-цепей 3 и 4, выходы которыхподключены к входам фазометра 5 через вторую половину переключателя 2.К входам фазометра 5 и выходу генератора 1 через переключатель 6 подключается высокоомный вольтметр (илиосциллограф) 7.Фазосдвигающая цепь 3 состоит изпоследовательно соединенных конденсатора 8, переменного резистора 9 ипостоянного резистора 10. Фазосдвигающая цепь 4 состоит из последовательно соединенных переменных резисторов11 и 12 и конденсатора 13. Резисторыдолжны быть безреактивными, а конденсаторы высокодобротными.Причем, когда переключатель 2 вположении а, фазосдвигающая КС-цепь3 работает в режиме дифференцирова- .ния (сдвигает сигнал в сторону опережения), а фазосдвигающая КС-цепь.4 - в режиме интегрирования (сдвигает сигнал в сторону запаздывания),при этом первый вход фазометра 5подключен к выходу фазосдвигающейКС-цепи 3, а второй - к выходу Фазосдвигающей КС-цепи 4. При переводепереключателя 2 в положение д КСцепь 3 переводится в режим интегрирования, а КС-цепь 4 - в режим дифференцирования, вследствие чего изменяются фазовые сдвиги сигналов навыходах КС-цепей 3 и 4 в противоположные стороны на 90 О и переключаются входы фазометра: первый входподключается к выходу КС-цепи 4, авторой - КС-цепи 3, Вольтметр 7 подключается к выходу генератора 1,когда переключатель 6 находится вположении о., и к входам фазометра5, когда переключатель 6 находится.в положениях о и 6 соответственно, Последовательность операций приопределении амплитудно-фазовой погрешности фаэометра следующая.Производится установка нуля икалибровка проверяемого фазометра.Изменением сопротивлений спаренных резисторов 9 и 12 фазосдвигающих КС-цепей 3 и 4 на входах проверяемого фазометра 5 устанавливают тре- О буемый перепад амплитуд, контролируемый вольтметром 7, подключенным к входам фаэометра через переключатель 6. Затем фиксируют показание проверяемого Фазометра Ч определя емое выражением 1 Ц 92 фИ 2 РЦ И 2 фюзи фифп Ф(1 ) где Ю,1, - фазовый сдвиг, вносимый 20идеальной КС-цепью 3, работающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении а );Ч 2 - фазовый сдвиг, вносимыйидеальной КС-цепью 4, работающей в режиме интегрирования (переключатель 2в положении о),для идеальных КС-цепей 3 и 4 справдливы соотношенния К , + Кз = К ++ К - К С С 9 СР,и дА - дополнительные Фаэовыесдвиги вследствие отклонения реальных величин 35 сопротивлений и емкостиэлементов КС-цепей 3 и 4соответственно от идеальных значений;а%,- амплитудно-фазовая погрер ность фазометра;дР - частотно-фазовая погрешность фазометра;Р - собственная погрешностьФазометра на проверяемой 45 точке. 25 2 2 фИ 1 фа фа(9 иц+дР фп+дФ, (2) 55где 9 - фазовый сдвиг, вносимыидеальной КС-цепью 4, работающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении о );Лалее после переключения переключателя 2 иэ положения с в положение 50о вновь фиксируют показание фазометра Ф , определяемое следующим выражением:1269050 1 фг Ри ДЧию 6 Р -дР ипж 1Рфг 3М- фазовый сдвиг, вносимыйидеальной КС-цепью 3, работающей в режиме интегрирования (переключатель2 в положении Х ); Рг, г М, - дополнительные фаз овыесдвиги вследствие отклонения реальных величинэлементов КС-цепей 4 и 3 соответственно от идеаль Оных значений;дРмп - амплитудно-фазовая погрешность фазометра;Р - собственная погрешностьФазометра на проверяемойточке.Так как вследствие инвариантности фазового сдвига КС-цепи 4, - %и + % гЧи= 9020(3)Радуг Риг+ дРяг 4 иг= 90,то после суммирования выражений (1) и (2) получают с учетом уравнений 25 (3)Ч- Ч+ ЧггаР,+ 2 а Р,рп+ 2 ьР ЯО ( )Затем изменением сопротивлений спаренных. резисторов 9 и 12 КС-цепей 3 и 4 на втором входе проверяемого фазометра 5 устанавливают амплитуду сигналов в 2 раз меньше амплитуды сигнала на выходе генератора 1, а резистором 11 амплитуду сигнала на35 первом входе фазометра устанавливают равной амплитуде сигнала на втором входе фазометра. Амплитуды сигналов контролируют вольтметром 1, который подключается к входам фазометра и выхо 40 ду генератора 1 через переключатель 6.далее фиксируют показание поверяемого фазометра Чз, определяемое вы- ражением 1 )фь= Рг ЧигРи "фи фиРп+(5) где Ч - фазовый сдвиг, вносимыйидеальной КС-цепью 4, работающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении д ) при50амплитуде сигнала на выходе КС-цепи 4 в "2 разменьше ампитуды сигналана ее входе;йфи - фазовый сдвиг, вносимыйидеальной КС-цепью 3, работающей в режиме интегрирования (переключатель 42 в положении Е ) при амплитуде сигнала на выходе КС-цепи 3 в Г 2 раз меньше амплитуды сигнала на ее входе (для идеальных цепей 3 и 4 справедливы+ Кз 1 ф + К- К, ,= Сз-С, ЖС = 1); дополнительные фазовыесдвиги вследствие отклонения реальных величинэлементов КС-цепей 4 и 3соответственно от идеальных значений при амплитудах сигналов на выходахКС-цепей в 2 раз меньшеамплитуды сигнала на ихвходах;частотно-Фазовая погрешность Фазометра;собственная погрешностьфазометра на проверяемойточке,Переключают переключатель 2 в положение а и вновь Фиксируют показание фазометра Ч , определяемое вы- ражением 4 ЧсРигфчфиРива Ф 1 ( ) фазовый сдвиг, вносимыйидеальной КС-цепью 3, ра- .ботающей в режиме дифференцирования (переключатель 2 в положении с.) приамплитуде сигнала на выходе КС-цепи 3 в Г 2 разменьше амплитуды сигналана ее входе;Фазовый сдвиг вносимыйидеальной КС-цепью 4, работающей в режиме интегрирования (переключатель 2в положении а. ) при ампли"туде сигнала на выходе КСцепи 4 в Г 2 раз меньшеамплитуды сигнала на еевходе;частотно-фазовая погрешность фазометра;собственная погрешностьфаэометра на проверяемойточке;дополнительные фаэовыесдвиги вследствие,откло"нения реальных величинэлементов КС-цепей 3 и4 от идеальных значений1269050 при амплитудах сигналонна их выходе в 12 раэменьше амплитуды сигнала фир, - дфи 1= 90(7) 1 у фазф, -дамир= 90,Ч - Чф 4 . ю +ад 1 + 180, (8) Составитель В.ШубинРедактор О.Головач Техред Л.Сердюкова Корректор Т,Колб Заказ 6030/47 Тираж 728 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 на их входе.Учитывая, что вследствие инвариантности фазового сдвига КС-цепи после суммирования уравнений (5) и(6) с учетом выражения (7) получают Удвоенную амплитудно-фаэовую погрешность поверяемого Фазометра определяют путем вычитания результатавторого (8) из результата первогосуммирования (4):Ч-Ч-Ч" -2 дч+ 2 дФП ф 2 дФ+ 150 -- 2.да -2 дч) - 180 = 2 д 1 р,р,Таким образом, полученный результат не зависит ни от частотно-Фазовой, ни от собственной погрешностифазометра на проверяемой точке, благодаря чему обеспечивается повышениеточности оценки амплитудно-фазовойпогрешности Фазометра,На результат оценки не влияет последовательность получения результатов суммирования, т.е. можно сначала произвести операции при равныхгампли т удах сигналов, а затем1при заданном отношении ЧВведение я известный способ новых операций обеспечивает решение поставленной задачи - повышение точности амплитудно-Фазовой погрешности фаэометра. 10 формула изобретения Способ оценки амплитудно-фазовойпогрешности Фазометров, заключающийся в том, что Формируют сигналы с за данным Фазовым сдвигом, примерноравным 90, и отношением амплитуд,фиксируют первое показание фазометра, изменяют Фазовый сдвиг сигналана 180 и Фиксируют второе показание 20 фаэометра, суммируют первое и второе показания Фазометра с учетомзнака, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, выравнивают амплитуды сигналов и умень шают их в 1 2 раз, фиксируют третьепоказание фазометра, изменяют Фазовыйсдвиг сигнала на 180 и фиксируютчетвертое показание Фазометра, суммируют третье и четвертое показания ЗО фазометра с учетом знака, а удвоенное значение амплитудно-Фазовой погрешности получают как разностьмежду первым и вторым суммированием.