Устройство для измерения фазы

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ о 1826253(5 Цм, кд,з с присоединением заявки йо(23)П ио итет 6 01 Н 25/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийр рОпубликовано 30,0431. Бюллетень Йо 16 Дата опубликования описания 300481.(72) Авторы изобретения А,П. Сарвазян и В.И. Пасечник Институт биологической физики АН СССР.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ дого периода колебаний исСледуемыхсигналов. Амплитуда выходного напряжения данного устройства пропорциональна сдвигу фаз исследуемых сигналов.Недостатками известного устройства являются неоднозначность фазовой характеристики, т.е. они позволяют различить положительный и отрицательный сдвиг фаз, и низкая точность измерений при сдвиге фаз, равном ф 180 , за счет существования апре" деленного напряжения отпирания дио дов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения фазы, содержащее генераторы импульсов, развертки качающейся частоты и пилообразного напряжения с периодом, равнин периоду исследуемого сигнала, причем сигнал с генератора развертки подается на пластины горизонтального отклонения электроннолучевой трубки (ЭЛТ), сигнал с генератора пилообразного напряжения подается на пластины вертикального отклонения ЭЛТ, на модулятор яркости луча падается точечная импульсная отметка с выхода генератора,Изобретение относится к измерительной технике, в частности к уст- ройствам для измерения фазовых сдвигов быстропротекающих процессов, и может быть испо.ьзовано ь экспериментальной физике и биологии,Функционирование ряда биологических структур (мышц, нервных тканей и т,д. связано с быстрыми изменениями их механических свойств. Эти свойства обычно исследуются методами периодического нагружения, где информация о механическом состоянии системы заключена в сдвиге фазы периодической силой.и смещением. Поскольку исследуемые в биологических объектах йроцессы имеют характерные времена, сравниваемые с периодом колебаний, возникает необходимость быстро в заданном интервале времени 2 О регистрировать фаэовременную зависимость, соответствующую выбранному участку процесса.Известно устройство для исследования быстроизменяющихся фазовых соотйошений, состоящее из трех сопротивлений, двух диодов и конденсатора 1).Это устройство позволяет производить измерение фазы в конце каж- ЗО5 10 15 20 25 30 35 40 45 Формула изобретения 50 60 65 характеризующая сдвиг Фаз в исследуемой цепи (2).Недостатком укаэанного устройства является то, что при исследовании фазовременной характеристики быстропротекающих процессов, к нему необходимо подключить дополнительное регистрирующее устройство, однако выделение определенных заданных участков Фазовременной характеристи,ки требует большого времени и связано с большой ошибкой измерения.Цель изобретения - уменьшение времени измерения при исследовании фазовременных характеристик быстропротекающих процессов.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее задающий генератор, подключенный к исследуемому объекту, первый генератор линейно Изменяющегося напряжения, соединенный с горизонтально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, второй генератор линейно изменяющегося напряжения,.соединенный с вертикально отклоняющимися пластинами электроннолучевой трубки, введены блок запуска, два усилителя-ограничителя, один из которых подключен к выходу задающего генератора, дру.гой - к выходу исследуемого объекта, выходы усилителей соединены со входами блока сложения, выход которого подсоединен к входу модулятора яркости электроннолучевой трубки и ко второму генератору линейно изменяющегося напряжения через первый блок задержки, блок запуска подключен к исследуемому объекту и через второй блок задержки - к первому генератору линейно изменяющегося напряженияНа фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры, поясняющие работу устройства.Устройство содержит источник 1 исследуемых сигналов, состоящий из задающего генератора 2 и исследуемого объекта 3, два усилителя-ограничителя 4 и 5, блок 6 сложения, осциллограф 7, содержащий усилитель 8, блок 9 задержки, ждущий генератор10 линейно изменяющегося напряжения с заданной длительностью импульса, электроннолучевую трубку 11, осциллограф 12, содержащий блок 13 задержки, ждущий генератор 14 линейно изменяющегося напряжения заданной длительности, электроннолучевую трубку 15 и блок 16 запуска.Устройство работает следующимобразом.В начале измерения с блока 16запуска подают сигнал, запуская процесс в исследуемом объекте 3(Фиг.2 а),сопровождающийся изменениемфазового сдвига. Сигналы с генератора 2 поступают на вход исследуемого объекта 3, а также в усилительограничитель 5 (фиг.2 б), который формирует прямоугольные импульсы(фиг.2 г), поступающие на первый входблока б сложения. Сигнал, прошедшийчерез исследуемый объЕкт 3 (фиг.2 в)проходит через усилитель-ограничитель 4 (фиг.2 д) и поступает на второй вход блока б сложения. Блок бсложения формирует импульсы (Фиг.2 е)длительность которых пропорциональна сдвигу фаз в исследуемом объекте3. Сигнал с блока б сложения черезусилитель 8 поступает на вертикально отклоняющие пластины электроннолучевой трубки и осциллографа 7 ина вход модуляции яркости луча ЗЛТ 15осциллографа 12. Сигнал с блока б есложения поступает также на блок 9задержки. Длительность задержкиустанавливается равной=- 7где Ч - выбранное начало шкйы Фазы,период исследуемого сигнала. Сигналс выхода линии задержки (фиг.2 ж) пе-редним фронтом запускает ждущий генератор 10 линейно изменяющегосянапряжения, длительность импульсакоторого (фиг.2 з) устанавливаетсяравноерею аф-р, где Фе - значение сдвига фаз на конец шкалы фазы.С выхода генератора 10 пйлообразныеимпульсы поступают на горизонтальноотклоняющие пластины ЗЛТ 11 и вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ 15(на Фиг. 2 з жирной линией показана.подсвеченная часть импульсов наэкране ЭЛТ 15) . Установка величинС и 6 контролируется по изображению на ЭЛТ 11 Сигнал запуска (фиг,2 а) блока 16 запуска через блок 13 задержки (фиг.2 и) поступает на вход ждущего генератора 14 линейно изменяющегося напряжения (фиг.2 к) заданной длительности, с выхода которого подается на горизонтально-отклоняющие пластины ЭЛ 1 15. Длительность времени задержки г 4 на блоке 13 задает начало шкалы времени, длительность импульса генератора 14 определяет г. - ко 2 нец шкалы времени (фиг.2 к). Устройство для измерения фазы, содержащее задающий генератор, подключенный к исследуемому объекту, первый генератор линейно изменяющегося напряжения, соединенный с горизонтально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, второй генератор линейно изменяющегося напряжения, соединенный с вертикально отклоняющимися пластинами электроннолучевой трубки, о т л и ч а ю щ е. е с я тем,что,с целью уменьшения времени измерения при исследовании Фазовременных характеристик быстро- протекающих процессов, оно снабже826253 иг но блоком запуска, двумя усилителями-ограничителями, один из которыхподключен к выходу задающего генератора, другой - к выходу исследуемого объекта, выходы усилителей соединены с входами блока сложения, выход которого подсоединен к входу модулятора яркости электроннолучевойтрубки и ко второму генератору линейно изменяющегося напряжения черезпервый блок задержки, блок запуска подключен к исследуемому объекту ичерез второй блок задержки - к первому генератору линейно изменяющегося напряженияИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 172375, кл. 6 01 К 25/00, 1 У 63.2. Измерения в электронйке. Справочник. Под ред. Б.А. Доброхотова,М.-Н., ффЭнергияф, 1965, т.2, с.17.826253 Составитель Б. Дарчинянцкая Техред Н.Граб Корректор М. Коста Тираж 732 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская н