Фазометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. С 01 К 25/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54 ) ФАЗОМЕТР ональд2, - диае работу Изобретение относится к фазоизме=рительной технике и может быть использовано для контроля фазовых характеристик четырехполюсников, в выходном сигнале которых содержится постоянная составляющая,Известен фазсметр, содержащийусилители-ограничители, дифференцирующие цепи, блок усреднения, отсчетный блок Фазы и индикатор знакаШОднако известный фаэометр имеетнизкое быстродействие по знаковомуканалу и низкую точность измеренияфазы, когда в контролируемом сигнале содержится постоянная составляющая.Известен также фазометр, содер.жащий усилители-ограничители в опорном и измерительном каналах, соединенные с формирователем импульсов,и отсчетный блок Фазы (21Известный Фаэометр также имеетнизкую точность измерения. Фазы, когда во входном сигнале содержится 25постоянная составляющая.Цель изобретения,- повышейие точности измерения Фазометра за счетисключения амплитудно-Фазовых погрешностей, 30 Для достижения поставленной це-, ли в Фазометр, содержащий отсчетный .блок фазы, усилители-ограничители в измерительном и опорном каналах, соединенные с формирователем импуль-. сов, введены второй формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, дифференцирующая цепь, аналоговая запоминающая ячейка и интегрирующий блок, выход которого через аналоговую запоминающую ячейку соединен со входом отсчетного блока Фазы, первый управляющий входинтегрирующего блока соединен с выходом .второго формирователя импульсов, а второй, - с выходом первого Формирователя импульсов и со входом дифференцирующей цепи, выход которой через ждущий мульти- вибратор соединен с управляющим входом аналоговой эапааинаюцей ячейки и с третьим управляющим входом интегрирующего блока, при этом входы второго формирователя импульсов соединены с выходами усилителей-ограничителей. На Фиг.1 приведена Функная схема Фаэометрат на фиграммы напряжений, поясняющифазометрагазометр содержит усилители-ограничители 1 и 2 в измерительном иопорном каналах, первый формирователь3 импульсов содержащий дифференцирующие цепи 4 . - 7 иэ элементов, транзисторные ключи 8 и 9, бистабильныймультивибратор 10,диоды 11 и 12.Входы формирователя. 3 подключены к выходам усилителей-ограничителей 1 и 2и входам второго Формирователя 13импульсов, который включает в себя дифференцирующие цепи 14 - 17иэ элементов, инверторы 18 и 19,ключи 20 и 21, бистабильный мультивибратор 22, который в отличие отбистабильного мультивибратора 10первого формирователя 3 импульсов 15соединен с выходами ключей 20 и 21своим положительным входом. ВыходыФормирователей 3 и 13 импульсовподключены к управляющим входаминтегрирующего блока 23, содержа Ощего операционный усилитель 24,конденсатор 25, резистор 26 и ключи27 и 28. Кроме того, в состав интегрирующего блока 23 входит источник 29 эталонного напряжения и устройство обнуления интегрирующегоблока 23, состоящее из ключа 30,бистабильного мультивибратора 31,соединенного с. элементом 32 запускамультивибратора 31. К выходу интегрирующего блока псдключена аналого- ЗОвая запоминающая ячейка, образованная ключом 33, конденсатором 34, буферным усилителем 35, К выходу аналоговой запоминающей ячейки подключен отсчетный блок 36 фазы. Управля- З 5ющий вход аналоговой запоминающейячейки черездифференцирующую.цепь37 и ждущий мультивибратор 38 соединен с выходом формирователя 3.Фаэометр работает следующим об Оразом. При подключении входных зажимов Фазометрак источйикам измеряемого и опорного напряжений на выходах усилителей-ограничителей 1 и 2 фор мируются прямоугольные импульсы, фронты которых соответствуют моментам перехода входных синусоидальных сигналов через нулевые значения (фиг.2 а и 2 б соответственно). На 50 участке 39-40 приведены диаграммы, когда постоянная составляющая во входном сигнале отсутствует, а диаграммы участка 40-41 соответствуют такому же фазовому сдвигу, но в измеряемом сигнале присутствует постоянная составляющая. На выходах дифференцирующих цепей 4 -7 и 14 - 17 формируются короткие остроконечные импульсы (фиг.2 в и 2 г соответственно). Транзисторные ключи 8 и 9 фазо метраотпираются короткими отрицательными импульсами, поступающими на затворы. В результате этого на выходах ключей 8 и 9 Формируются короткие двухполярные импульсы (Фиг. 65Ф 2 д), управляющие состоянием бистабильного мультивибратора 10; формирующего отрицательные импульсы (фиг.2 е). В составе формирователя 13имеются инверторы 18 и 19 и вследствие этого, ключи 20 и 21 отпираютсяв моменты появления положительныхимпульсов на выходах дифференцирующихцепей 14 - 17. Импульсы, выделенные на выходах ключей 20 и 21 (фиг.2 ж) управляют состоянием бистабильного мультивибратора 22, который формирует отрицательные импульсы (фиг.2 з) .При отсутствии постоянной составляющей импульсы на выходах бистабильных мультивибраторов 10 и 22 имеют одинаковую длительность, а при наличии постоянной составляющей- разную. Однако суммарная длительность импульсов за один период входного сигнала одинаковая.Задним фронтом импульса мультивибратора 10 запускается ждущий мультивибратор 38, который формирует короткие отрицательные импульсы записи (фиг.2 и), открывающие на времяключ 33.Элемент 32 запуска выделяет задний фронт импульса записи, которым опрокидывается бистабильный мульти- вибратор 31 (фиг,2 к)В исходное состояние мультивибратор 31 возвращается передним фронтом импульса формирователя 13 (Фиг.2 к). Выходные импульсы мультивибратора 31 управляют работой ключа 30, который периодически обнуляет.интегрирующий блок.С появлением первого импульса на выходе формирователя 13 (фиг.2 з) открывается ключ 27 и вход интегрирующего блока подключается к эталонному источнику 29. В результате чего напряжение на выходе интегрирующего блока за время действия импульса нарастает по линейному закону (фиг.2 л) После окончания импульса это напряжение сохраняется неизменным. С появлением импульса на выходе формирователя 3 (фиг.2 а) открывается ключ 28 и напряжение на выходе интегрирующего блока внбвь нарастает. По окончании этого импульсае формируется импульс записи (фиг.2 и) и напряжение с выхода интегрирующего блока переписывается в аналоговую запоминающую ячейку (фиг.2 м). После этого интегрирующий блок обнуляется, а во время следующего периода процесс повторяется (фиг.2 л).Величина фазового сдвига определяется отсчетным блоком 36 фазы путемизмерения напряжения на выходе буФерного усилителя 35.Из диаграмм видно, что напряжение на выходе запоминающей ячейки (фиг.2 м) одинаковое для участков 39-40 и 40-41. Таким образом устранено влияние постоянной составляющей на точность измерения фазы.При необходимости 1 определять знак фазового сдвига фазометр снабжают знаковым каналом, состоящим из последовательно соединенных ключа, бистабильного мультивибратора и индикатора знака фазы.Технико-экономический эффект заключается в повышении точности работы фазометра за счет исключения погрешности, обусловленной постоянной составляющей входного сигнала.формула изобретенияфазометр, содержащий отсчетный блок фазы, усилители-ограничители в измерительном и опорном,.каналах, соединенные с формирователем импульссв, о т л и ч а ю щ и й с я уем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, дифференцирующаяцепь, аналоговая запоминающая ячейка и интегрирующий блок, выход которого через аналоговую запоминающуюячейку соединен со входом отсчетного блока фазы, первый управляющийвход интегрирующего блока соединенс выходом второго формирователяимпульсов, а второй - с выходом пер"вого формирователя импульсов и совходом дифференцирующей цепи, выходкоторой. через ждущий мультивибраторсоединен с управляющим входом анало-.говой запоминающей ячейки и с третьим управляющим входом интегрирую.щего блока, при этом входы второго 15 формирователя импульсов, соединеныс выходами усилителей-ограничителей. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе що 1. Авторское свидетельство СССР Р 481854, кл. С 01 К 25/00, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР Р 631842, .кл. С 01 В 25/00, 26.05,77.826254 и к Составитель Ы. Агееваедактор Е. Днчинская Техред М.Коштура Корре В. Снницк аз г кои филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4/33 Тираж 732 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Подписномитета СССРткрытийкая наб., д.4/5