Способ измерения фазовой ошибки фазовращателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1700493 А 1 9) 5 0 01 Я 25 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬ У АВТОРСКОМУ С онок, В,Д. Мин во СССР, 1981. ИЯ ФАЗОВОЙ ЛЯся к измеритель- способам измеспользовано для шности фазовраС: Ф еще Фее сг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕН ОШИБКИ ФАЗОВРАЩАТЕ (57) Изобретение относит ной технике, в частности рения фаз, и может быть и измерения фазовой погре щателей, Целью изобретения является повышение точности и достоверности измерений, Устройство для осуществления способа содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3 синусоидального сигнала, измеритель 4 положения, фазовращатель 5, формирователь 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдвигом, формирователь 7 импульсов, ЯЯ-триггер 8, полосовой фильтр 9, формирователь 10 среднего значения и измеритель 11 напряжения. При данном способе измерения фазовая ошибка определяется, как разность показаний шкалы измерителя 4 и кода угла, задаваемого формирователем 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдви- Я гом, 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения разности фэз, и может быть использованодля измерения фэзовой погрешности фазовращателей.Целью изобретения является повышение достоверности измерения,На фиг, 1 приведена схема устройства,реализующего предлагаемый способ; нафиг, 2 а - диаграмма работы триггера принесовпадении отсчетного и фазового импульсов; б - то же, при малой разности фаз;в - то же, при нулевой разности фаз (совме щение импульсов); на фиг. 3 - зависимостьуровня выделенного среднего значения сиг: нала в функции от разности фаз между отсчетным и фазовым импульсами,На диаграммах 2 а-в приняты обозначе, ния: О,И, - отсчетные импульсы, Ф.И. - фа, зовые импульсы, Т - выходной сигналтриггера,Устройство, реализующее предлагае, мый способ, содеркит (фиг, 1) генератор 1импульсов, делитель 2 частоты, формирова, тель 3 синусоидального сигнала, иэмери тель 4 положения, фазовращатель 5,формирователь б импульсов с дискретно регулируемым фазовым сдвигом, формирователь 7 импульсов, ЯЯ-триггер 8,полосовой фильтр 9, формирователь 10среднего значения и измеритель 11 напряжения с соответствующими связями меж ду ними.В формирователе 6 устанавливается, (задается) требуемый код угла поворота.Фазовращатель 5, первичные обмотки которого возбуждаются напряжением питаниячерез последовательно включенные генератор 1, делитель 2 частоты и формирователь3, вырабатывает нэ вторичной обмотке напряжение, фаза которого (с некоторойошибкой) пропорциональна углу поворотаротора, а угол поворота ротора задается измерителем 4 и равняется углу, код которогозадан в формирователе 6.Фазовый импульс с выхода формирователя б поступаетЪа вход Я ЯЯ-триггера 8, ана вход Й этого триггера поступает отсчетный импульс с выхода формирователя 7,На диаграммах фиг, 2 а, б приведены случаи, когда разность фаз между отсчетнымии фазовыми импульсами не равна нулюградусов, тогда на выходе ВЯ-триггера 8формируются импульсы с частотой то идлительностью тц, пропорциональной разности фаз, Фильтр 9 имеет плоскую характеристику с верхней частотой среза то/2 инижней частотой среза 1 о/К.Крутизна склонов характеристикифильтра рассчитывается таким образом,чтобы его коэффициенты передачи на частотах 11 о/К и 1 Фогп были бь 1 близки кнулю (величина К должна быть больше 1012; для подавления частот, определяющих5 фронты импульсов, должно быть в 2).В этом случае, при несовпадающихфронтах импульсов на входах триггера 8 амплитуда синусоидального сигнала на выходе фильтра 9 равна10 2 Оп гОвых = Ко з 1 п - соз 2 л тос,Л Чгде Ч - скважность импульсов,Ов - амплитуда импульса;Кт - коэффициент передачи фильтра начастоте 1 о.На выходе формирователя 10 амплитуда сигнала, измеряемого измерителем 11,изменяется в зависимости от разнбсти фазв соответствии с фиг. 3.При совпадении фронтов импульсов навходах триггера 8 на его выходе появляютсяимпульсные сигналы продолжительностьюТо, 2 ТосТо, где То = 1/Ь - период следования импульсов на входе триггера, при этомвероятность формирования на выходе триггера 8 сигналов как нулевого, так и единичного уровней, равна 0,5. В этом случае навыходе триггера 8 формируются импульсные сигналы с частотами 1 о/2 и ниже, которые находятся в полосе пропусканияфильтра 9, при этом вероятность формирования сигналов с частотами ЫК, где К ==10-12, близка к О,Постоянная составляющая сигналовс выхода триггера 8 через фильтр 9 неи роходит.В связи с тем, что коэффициент передачи фильтра 9 К гп Ко, а также в связи с40 ,тем, что наиболее вероятны сигналы на выходе триггера 8 со скважностью Ч = 2 - 4,выходное напрякение на выходе фильтра 9соответствует выражению2 Ов лОвых = Ко, 3 и - соз 2 д 1 а 1,45Ч лЛпри этом влияние члена з 1 п - незначиЧтельно и выходное напряжение, главным образом, определяется коэффициентомпередачи фильтра Ког и. Результаты измерений приведены на фиг, 3, где показано,что при нулевой разности выходное напряжение скачкообразно возрастает за счет одновременного воздействия двух факторов:резкого уменьшения сквэжности и увеличения коэффициента передачи фильтра в связи с формированием на выходе триггера 8частот, меньших 1 о в целое число раз.При данном способе измерения фаэовая ошибка определяется кэк разность по 1700493казаний шкалы блока 4 и кода угла, зада,ваемого формирователем 6 импульсов с дискретно-регулируемым фазовым сдвигом.Формула изобретения Способ измерения фазовой ошибки фазовращателя, заключающийся в том, что формируют из высокочастотного напряжения опорное напряжение фазовращателя частотой Ь и отсчетные импульсы той же частоты, имеющие дискретно регулируемый фазовый сдвиг относительно опорного напряжения, из выходного напряжения фазоврэщателя формируют фазовые импульсы, сдвинутые относительно нулевой фазы опорного напряжения на фазовый угол, преобразуют фазовый угол между отсчетным и фазовым импульсами в бинарный сигнал, длительность единичного (нулевого) уровня которого, пропорциональная разности фаз между ними, характеризует фазовую ошибку фазовращателя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения 5 достоверности измерения, ограничиваютчастотный спектр полученного бинарного сигнала сверху частотой 1 О/2, а снизу - 1 О/К, где К 1, выделяют из полученного сигнала среднее значение переменной состав ляющей, измеряют амплитуду егомаксимального и минимального значений при изменении величины рассогласования отсчетного и фазового импульсов в диапазоне 0 - 360 О, а момент совмещения отсчетно го и фазового импульсов регистрируют припоявлении в зоне минимальных значений измеренного сигнала скачка напряжения с уровнем, превышающим пороговый, равный амплитуде плавного максимума изме ренного сигнала,.Демчик роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 4465 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035,Москва,Ж, Раушская наб 4/5