Способ определения фазового сдвига гармонических сигналов

(я) С 01 Е 25/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕГЕНИЯЧ А".;:.ТОРНОМУ СВИДЕП:ЛИТВУ веаздваыаааеаьа ааар 3 аюывв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТГО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМПРИ П(НТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 922658, кл, С 01 К 2500, 1980.Двтосск,е свидете .; ств01Р 1226329, кл, С 01 В. 500 198 ч.(5 ц СП 000 Б опРкдкпкния изозогоСДЦИД Р,1 Р 110 ИИтР 01 ДУ СИ ИДП 08(57) Изобретение относи".сл.с электроизмерительной технике и може г бытьиспользовано для определения фазовыхпараметров гармонических сигналов.Пель - повышение точности определения фазового сдан=а с линейно из- .меняющимися составляющюи исследуемых сигналов. Способ определения Фазового сдвига включает, формированиечетырех заданных значений напряжений,Формирование временного интерваламежду моментами достижения первым -.гармоническим сигналом первого, авторым гармоническим сигналом второго заданных значений, формирование Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для определения фазовых параметров гармонических сигналов.Цель изобретения - повышение точности определения фазового сдвига . гармонических сигналов с линейно из 801651228 А 1 2 временных интервалов по моментам достижечия первым входным сигналом первого и третьего заданных значений и первого заданного значения при возрастании и убывании укаэанного сигнала, формирование временных интервалов по моментам достижения вторым гармоническим сигналом второго и четвертого заданных значений и второго заданного значения при возрастании и убывании указанного сигнала, По величинам сформированных временных интервалов определяют координаты экстремумов первого и второго входных сигналов, определяют значение фазового интервала дЬ, как сумму величины временного интервала между В моментами достижения первым гармоническим сигналом первого, а вторым - второго заданных значений и разности координат экстремумов первого и втоУ рого входных сигналов, а Фазовыи й сдвиг р определяют по формуле (Р = =И Ь, где Ы - частота входных сиг- ффффф палов. Дель достигается за счет вы- ОЪ полнения дополнительных измерений и СЛ специальной обработки результатов ос- вел новных и дополнительных измерений. Я 3 ила Ю меняюцимися составляющими исследуемыхсигналов. На фиг.1 показана диаграмма определения экстремума сигнала, на фиг.2 - диаграмма определения фазового сдвига сигнала на Фиг.3 - пример реализации устройства.ас ае яЬ ЬеЕц Йеф Ьс йе ас яЬ ае Ье Ьс ц Йе де Так как ас = с - й , ае = с - г., (2) 40дЬ = е-с, Ье = г. -с-(г.-с),(ЗЭ Л= х При определении фазового сдвига двух гармонических сигналов с линейно изменяющимися составляющими определяют координаты экстремумов обоих сигналов ь и ь согласно форг Лмуле (3) и по их разности судят о Фазовом сдвиге (фиг. 2). Координаты экстремумов первого ивторого сигналов следующие; устройство содержит формирователи4, первые входы которых попарно соединены с шинами источников входных сигналов, а вторые - с шинами источников заданных значений напряжений, а выходы соединены соотвегственно с входами блоков 5 и б определения координат экстремумов и блока 7 определения фазового интервала. Выходы блоков 5 - 7 соединены с входами сумматора 8.РРассмотрим сигнал 1 (г,)равныи сумме треугольного сигнала(1) и линейно изменяющегося сигнала с(С)15 (фиг. 1),Из графика видно, что линейно изменяющаяся составляющая не влияет на абсциссу положения .экстремума сигнала Е (С) (если наклон с(Г) больше наклона прямых Г(г.), то экстремума20 ;е будет), т.е. координата экстремума треугольного сигнала является характеристикой, не зависящей от линейно изменяющейся составляющей, Координату экстремумаотносительно точки С (начало измерения) можно найти из подобия треугольников аЬс и аЫ и треугольников ГдЬ и ЙеЬ, образованных пересечением сигнала Е(й) с линиями заданных значений напряжений Б и Б.Иг еемлбЭ4 11л . лфВ "7 ь 7 8 5нтов времени нал1 6ь моме первого и второго сигРазность координат экстремумовсигналов будет равналл Л л л Л " "7бь=о +6 -6 =ь +ч 6л л 5 бСл +гФазовый сдвиг гармонических сигналовравенЛ л5 ь 7С = Ю Ь ь = Сд ( ь + - - гЛ 1б( + с --- ) .ьа. (4)лОпределение фазового сдвига по формуле (4) позволяет исключить влияние линейно изменяющихся составляющих и, следовательно, повысить точность Измерения Фазового сдвига гармонических сигналов.Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, изображенного на Фиг.З, состоящего из формирователей 1 - 4, блоков 5 и б определения координат экстремумов, блока 7 определения фазового интервала и сумматора 8.Измеряемые сигналы Г и Г (С) поступают на входы формирователей 1 4, которые срабатывают в моменты перехода сигналами соответствующих заданных значений напряжений Б. Сигналы с выхода формирователей 1-4 поступают на блоки 5 и б, в которых Формируются интервалы временил л Лр .5, , (.7 и определяются координаты экстремумов 68 и. Интервал времени 6 определяемьй моментами времени начала измерений первого и второго сигналов, формируетсн в блоке 7. Из интервалов Сфов, 7 сумматором находится значение, пропорциональное сдвигу фаз согласно Формуле (4) .Таким образом, определение фазового сдвига по описанному способу позволяет исключить влияние линейно изменяющихся составляющих и, следовательно, повысить точность измерения фазового сдвига по сравнению с известным способом.формула из обретения.Способ определения фазового сдви" га гармонических сигналов, заключающийся в том, что формируют первое и второе заданные значения напряже- ний, формируют первый временной интервал между моментом времени достижения первым гармоническим сигналом первого, а вторым гармоническим сигналом второго заданных значе" ний напряжений, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что, с целью повышения точности определения фазового сдвига гармонических сигналов с линейно изменяюимися составляющими измеряемы: сигналов формируют третье и четвертое заданные значения напряжений, формируют второй, третий и четвертый врем=кньж %нтеоналы между мо ментами времени прохождения первым гармоническим сигналом соответственно первого и третьего заданных значений напряжений и между моментами прохождения первого заданного значения напряжения при возрастании и убывании указанного сигнала,формируют пятый, шестой и седьмой временные интерв.;,чы между моментами прохождения вторым гармоническим сигналом второго и четвертого заданныхзначений напряжений и между моментами прохождения второго заданногозначения напряжения при возрастаниии убывании указанного сигнала, оп"ределяют координату экстре: ума первого гармонического сигнала, как 1 Опроизведение величин второго и четвертого временных интервалов, деленное на сумму величин второго и третьего временных интервалов, определяюткоординату экстремума второго гармонического сигнала как произведениевеличин пятого и седьмого временныхинтервалов, деленное на съ":пюу величинпятого и шестого временных интервалов, а временной интервал ЬЬьпропорциональный разности фаз входныхсигналов, определяют по сумме величин первого временного интервала иразности координат экстремумов первого и второго входных сигналов, приэтом фазовый сдвиг Ч) определяют согласно выражениюр= ц Аь,где Я - частота входных сигналов,.1 б 51228Составитель М.Катанова ФцгЗРедактор Е.Папп Техред Л.Кравчук Корректор Н.Ренская Заказ 1 б 05 Тираж 423 Подписное ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101