Устройство поверки фазометров и вольтметров

(46) П,ать опубли явк Геаударатаеннмй намнтаСавата ЭЬннстраа СССаа делам нзобратеннйн атнрмтнй УДК 621.317 05,09,776 юллЕтень 33 ования описания-т 0 7(72) Авторы изобретения ин и В. Е. Эрастов 1) ЗаявительИзобретение о технике и может дании аппаратуры печения работ по и вольтметров,Известна фазо установка, содерж томатической под перес траивае мые ности, аттенюето частоты и кругов ой носится к измерительн ыть использовано при для метрологического поверке фазоизмерител что не позволяет определять амплитудно-феэовую погрешность поверяемого фезометра с достаточной точностью.Белью изобретения является повышение точности и распирания динамического диапазона уровня выходного напряжеп 1 я.Для этго устройство, содержащее два канала, в каждом из которых имеется последовательно включенные фазовый детектор, перестраиваемыйгенератор, усилитель мощности,. управляемый аттенюатор и смеситель, гетеродинный вход которого в первом канале подключен к выходу гетеродина, механически связанного с перестраиваемыми генераторами обоих каналов, опорный генератор, последовательно соединенный с круговым фаэоврещателем, снабжено отсчетным фазовращателем, умножителем частоты, первым и вторым блоками ФАПЧ, первым и вторым добавочными смесителями, первым и вторым добавочными перестраиваемыми генераторами, источником опорного напряжения, пер вым и вторым блоками ретулировки амплитуды и сумматором, Причем выход опорного генератора соединен с одним иэ входов перобесей еская блоки и често торы, нера то метр поверочнаяфезовой авты (фАПЧ),силители моры опорнойгели 11(,ащая:тройкгене ра ры, г е фа тановк динами Однако эта ус ность и малый пли туд. низкую точиапезон амеский Извес тно так жефазометров и вольтвый сдвиг задаетсялем и переноситсямощью систем фаэостройки частоты ви измеряется фазоиОднако в этомного напряжения неуровня выходного тся изменением фаэ устройство для поверки тб метров,в котором фазокруговым фазовращатена высокую частоту с повой автоматической поддвух каналах становки 20 змерителем 2(,устройстве уровень выходкалиброван, регулировка апряжения сопровождаеты выходных колебаний, И Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроникивого блока ФАПЧ, второй вход которого через первый добавочный перестраиваемый генератор подключен к одному иэ входов пер-.вого добавочного смесителя, выход смесителя присоединен ко второму входу блока 5ФАПЧ, выход кругового фазовращателя через отсчетчный фаэоврвщатель соединен с первым входом первого канала и первым входом второго блока ФАПЧ, а через умножитель частоты подключен к первому входу 10второго канала, выход второго блока ФАПЧчерез второй добавочный перестраиваемыйгенератор присоединен к одному из входов второго добавочного смесителя, соединенного своим выходом сб, вторым входомвторого блока ФАПЧ, выход гетеродина подсоединен ко вторым входам первого и второго добавочных смесителей, При этом первый и второй добавочные перестраиваемыегенераторы механически связаны с гетеро- щдином, вторые входы первого. и второго каналов подключены соответственно через первый и второй блоки регулировки амплитудык источнику опорного напряжения, выходыпервого и второго каналов соединены соот- Жветственно с управляющими входами первого и второго блоков регулировки амплитудыи сгединены также с первым и вторым входами сумматора.На чертеже представлена блок-схема 30предложенного устройства,Устройство содержит опорный генератор1, круговой фвзоврвшатель 2, отсчетныйфазовращатель 3, первый добавочный перестраиваемый генератор 4, первый добавочный смеситель 5, первый блок ФАПЧ 6,второй добавочный смеситель 7, второй добавочный перестраиваемый генератор 8, второй блок ФАПЧ 9, гетеродин 10; первыйканал 11 включает перестраиваемый генератор 12, усилитель 13 мощности,управляемый аттенювтор 14 фазовый детектор 15,смеситель 16; второйканал 17 включаетперестраиваемый генератор 18, усилитель19 мощности, управляемый аттенюатор 20, 45фазовый детектор 21, смеситель 22, первыйблок 23 регулировки амплитуды, источник24 опорного напряжения, второй блок 25регулировки амплитуды, сумматор 26, умножитель 27 частоть, выходы 28, 29, 30 50поверочной установки,Поверяемый фвзометр при определениилинейности его фазовой характеристики подключается к выходам 28,.29 установки,Напряжение гетеродина 10 поступает на сме 55сители 5 и 16, На вторые входы этих смесителей поступают напряжения с выходов 28и 29 соответственно. Разностные частотыбиений Г с выходов смесителей 5 и 16поступают на один из входов блока 6 идетектора 15. На другие входы их поступаетнапряжение с частотой опорного генератора1, причем на блок 6 это напряжение поступает непосредственно, а на детектор 15 через круговой 2 и отсчетчный 3 фаэовращагели, Выходные напряжения блоков ФАПЧ6, 9, в свою очередь, воздействуют на частоту и фазу соответствующих генераторов4, 8 таким образом, что нв выходах 28 и29 непрерывно поддерживается разностьфаз, равная фазовому рассогласованию сигналов опорной частоты, снимаемых с выходагенератора 1 и фазоврашателя 3, Изменяя спомощью фазоврвшателя 3 фазу опорной частоты, изменяют сдвиг фаз между высокочастот-,ными сигналами нв.выходах 28 и 29, При установке фазовращателя на нулевое деление шкалыфазовращателем 2 добиваются синфазностинапряжений на выходах 28 и 29 перед началом поверки фазометра, после чего проверяют линейность фаэовой характеристикифазометра обычным способом, Системы фазовой автоматической подстройки частотыустановки работают в режиме слежения звфазой опорного сигнала. Для определениявмплитудно-фазовой ошибки поверяемый фазометр подключается к выходам 28 и,30 установки,Работа устройства происходит следующимобразом.Напряжение гетеродина 10 подается насмесители 5, 16 и 7, при этом работа первого блока ФАПЧ и работа первого канала11 установки не отличается от описаннойвыше. При работе второго канала 17 на гетеродинный вход смесителя 22 поступает выходной сигнал генератора 8 второго блокаФАПЧ, Так как частота настройки этого генератора выбирается ниже частоты настройки гетеродина 10 на величину промежуточной частоты Р, то фазовый сдвиг, задаваемыйфазовращателем 3, будет переноситься навысокую частоту генератора 8 со знакомминус. Напряжение генератора 8 поступает нагетеродинный вход смесителя 22, на другойвход которого подается напряжение с, выхода атгенюатора 20. Разностнвя частота биений, равная удвоенной частоте генератора1, поступает на один из входов детектора 21,на второй вход его через фазовращатель 2 иумножитель 27 частоты поступает. напряжение генератора 1. Выходное напряжение детектора 21 воздействует на частоту и фазу генератора 18 таким образом, что высокочастотное напряжение на выходе аттенюатора20 имеет относительно напряжения на выходе 28 фазовый сдвиг, равный по величинефаэовому сдвигу напряжения на выходе вттенюатора 14, но противоположный емупо знаку. Амплитуда выходного напряженияаттенювторов и ста илизи руе я14 20 билиз руется производят поверку .вольтметра обычным споблоками 23, 25 регулировки амплитуды, на собом.одни входы которых посгупары поступают сигналы с Использование предложенного ус гройс гв авыходов атгенюагоров и14 20. Это нвпря- позволяет повысить точность определения амжение сравнивается с уровнеуровн м напряжения 5 плитудно-фазовой ошибки поверяемого фазообщего дпя о их каналов источнибо ов источника 24 и метра за счет гого, что изменение уровнявыходные сигналы локов и еб 23 25 возд й- выходного напряжения происходит без измес гвусгв ют на вттенюаторы 14 и 20 таким ом б кения фазовых соотношений выходных сигналовповерочной установки; производить комппекгразом, что поддерживают амплитуду напряж- цовей10 ную поверку комбинированных измерителения на их выходах неизменной и равной 14 Н разности фаз, например, с цоф пр ме ФК 2-12 с цовепичине напряжения источника 24, Напрямощью которых кроме измере яро м рения разностижения с выходовы о ов агтенюатооов 14 и по.фаз можно производить измерение напряжеал в высокой частоты цроцзвоо сммато а 26;Так как напряжения на входах суммато- ния сиг"Ра 26 поддерживаются рвным и посгоянными по величине с помощью блоков 23 ибочих частот,25, то уровень напряжения на выходе 30однозначно определяется фазовым сдвигомЧ, задаваемым фазовращателем 3. Изм няя угол сдвига соответствующим образом можно в широких пределах изменятьУстройство для поверки фазометмв иуровень выходного напряжения на выходе 30 в о Ржв,нее двв канала, в яустановки, не из е рм няя при этом фазовыхдом из которых имеется последовательно вкла:.соо тношений е ду рй м ж напряжениями нв выходе домизко рь2 Г ченные фазовый детектор, ерестрацваемыйгоц;:- зои 2и 28.м н ние показанийТаким образом, изменение показанийтенюагор и смеситель, гетеродинный входповеряемого фа о е Ра, Ри Уф з м т, и меньшении уровкоторого в первом канале подключен к выня напряжения дна одном из его входов соходу гетероди, е..:;.; г .на, м хани ескц связвццот оответствует амплитудно-фазовой ошибке в30 с перестраиваемыми генераторами обоих ка-,данной точке фазовоЭ характеристики фвзоналов; опорный генератор, последовательнаметра, Изменить фазовый сдвиг напряжениясоединенный. с круговым фазоврашатепемна выходе 30 относительно напряжения нао т л и ч а ю щ е е с я тем, что, снедьювыходе 28 можно спомощью фазовращатеповышения точности ц расширения динацчесля 2 тем самым установка позволяет опрефа: 35 кого диапазона уровня выходного напряженияделить, амплитуд "=-фа ун=-фазов ю:.ошибку поверяоно снабжено огсчегчным фазоврашагепемемого фвзомегра в любой точке его фазовойумножигепем частоты, первым и вторым блохарак ге Рис тики,ками фазовой автоподстроики частоты ( ЬАПЧ)и УНаличии на выходе 30 установки высокочастотного регулируемого. по вчастотного ре у ру еличинепервым и вторым добавочньми смеси г епямц,й чностью на перым ц вторым добавочными церестраиваеи известного с высокой точностьюжностимыми генераторами,источником опорного цап яжения позволяет расширить возможноРи яжения, первым и вторым блоками регулцпредлагаемой поверочной установки, исполь- Ри с мматором, причем выходз я выход 30 дпя поверки вольтметров пере- Ровки амппигудь узуя выход дпя по ропорного генератора соединен с одним изменного напряжения высокой частоты.45 входов первого блока ФАПЧ второй вход ко Поверка вольтметров производится следу-торого через первый добавочный пересграиюшим образом,ваемый генератор подключен к одному изФазоврвщатель 3 устанавливается на ну-входов первого до авочного смесиля ыюйеление, При этом угол сдвигатны нвп яжений на входах смесителяи присоединен ко второму входувысокочастотных нвпря ен50 5 пока ФАПЧ, выход кругового фвзовращателясумматора 26 равен нулю, а напряжениегный фазовращвтепь соединен снв выходео 30 максимально и равно удвоенно- через отсчегны фа Ррвого канала и первымвхому значению напряжения исто чника 24, первым входом первогом в ФАПЧ рез умножиВыбрав соответствующее напряжение источни- дом в ром вто та блока , а чегель часто гы - с первьм входом второго кака можно установйгь максимальное нвпряже- гель чние на выходе 30 таким образом, чтобы оно нала выход второго блокай неравто й добавочный перестрайваемы генервстало равным пределу шкалы поверяемого второ дотор присоединен к одному из входов втовольтметра. Изменяя напряжение, нв выходе торсвоимобавочного смесителя; соединенного с о30 с помощью фазовращагеля 3, на шкале добаво нблокао ом со вторым входом второго окакоторого может быть нанесена дополнитель- вых д6 О выхо гетеродина подсоединен коная градуировкв в значениях напряжений, ФАПЧ, вых д571768 к,.г Сос гавц тель М, БарашковРедактор И, Марковская Техред М. Левицкая Корректор рд Г 1 одписноеа Министрооткры гий Тираж 1101твенного комигета Совпо делам изобретенийсква, Ж 35, Раушская каз 3025/32 ЦНИИПИ Госуда СССР 3 3035, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна вторым входам первого и второго добавочных смесителей, при атом первый и второйдобавочные дерестраиваемые генераго 1.механически связаны с гегеродином, вторыевходы первого и второго каналов подключе- бны соответственно через первый и второйблоки регулировки амплитуды к источникуопорного напряжения, а выходы первогоивторого каналов соединеныс упрадяюаими входами первого и второго блоков регулировки амплитуды и соединены также с первым и вторым входами сумматора.Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:1, допросы радиоэлектроники, серия РТ вып. , 1970, с. 83-85.2, Авторскод свидетельство СССР % 331338, кл. 9 01 Й 25/04,2209,70,