Инфранизкочастотный фазометр

(23)Приорнт рстеаеый кемите СССР ет -двам яэвбуетенхй а етхритяй Опубликовано Дата опублнк(71). Заявител Институт кибернетик кадеми РАНИЗКОЧАСТОТНЬИ ФАЗОИЕ палов. Кроме того,сам интегратор вносит в результат измерения погрешность, обусловленную как временной нестабильностью его, так и недостаточной точностью интегрирования. Длительность протекания переходных процессов также накладывает ограничение на быстродействие процесса измерения.Известен низкочастотный фазометр, содержащий два идентичных канала, состоящих из последовательно соединенных переключателя и усилителя-ограничителя, высокочастотный генератор соединенный со входами управления, переключателей и отсчетно-регистрирующий блок 2.Известному факое быстродействмерения фазовыхчастотных сигналов.Укаэанные недостатки обусловлены необходимостью использования в известном техническом решении индикаИзобретение относится. к информаци.онно-преобразовательной и измерительной технике и может быть использовано как по прямому назначению, так и в системах ФАПЧ инфраниэкочастотных генераторов, в системах автоматического регулирования и управления длительно протекающими процессами, в фазочувствительных вольтметрах.Известен инфранизкочастотный фаэометр, содержащий в каждом канале автома тический переключатель, усилитель,фаэочувствительный выпрямительи перемножи- тель, генератор высокой частоты дискретизации, интегратор н отсчетно-регист 15 рирующее устройство 1 рОднако устройству присуще большое время измерения, обусловленное необходимостью интегрирования (с целью исключения влияния высших гармоник, особенно второй) выходного напряжения фазочувствительного выпрямителя в те чение времени, кратном периоду или. полупериоду сравниваемых по фазе сигР,Л,Грттгоръян "1 зометру присущи низие и точность изсдвигов инфранизко95 фканалы 5 и 6, второй и четвертый преобразовательные каналы 7 и 8, квадратурный фаэовращатель 9, первый фазочувствительный выпрямитель 1 О, второй сумматор 11, второй фазочувствительный выпрямитель 12, фильтр 13 нижних частот, отсчетно-регистрирующий блок 14, высокочастотный генератор 15.Усилительно-преобразовательные ка-, налы 5-8 состоят из переключателя 16 и усилителя-ограничителя 17 (фиг.2).Со входными клеммами фазометра соединены входы первого и второго нормализаторов 1 и 2 амплитуд. К выходупервого нормалиэатора 1 амплитудподключены соединенные между собой первые входы сумматора 3 и вычитателя 4.К выходу второго нормализатора 2амплитуды подключены соединенные междусобой вторые входы сумматора 3 и вычитателя 4, а также входы второго усилительно-преобразовательного канала 7и квадратурного фазовращателя 9,Выходы первого сумматора 3, вычитателя 4 и квадратурного фазовращателя 9 соединены со входами соответственно первого третьего и четвертого усилительно-преобразовательныхканалов 5,6 и 8.Выходы высокочастотного генератора соединены со входами управленияпереключателей, .Выходы первого и второго каналов5 и 7 подключены ко входам первогофазочувствительного выпрямителя 10,а выходы третьего и четвертого каналов - со входами второго фазочувствительного выпрямителя 2.Выходы фазочувствительных выпрямителей 10 и 12 соединены со входамивторого сумматора 11, выход которогочерез фильтр 13 нижних частот подключен к отсчетно-регистрирующему блоку 14.Переключатель 16 и усилитель-ограничитель 17 каждого усилительно-преобразовательного канала соединенымежду собой последовательно.Работа инфраниэкочастотнаго фазометра заключается в следующем.На входы нормализаторов 1 и 2 амплитуд поступают соответственно инфранизкочастотные, сигналы 3 8345тора с большой постоянной времени,кратной периоду сравниваемых по фазе сигналов.Цель изобретения - увеличение быстродействия и повышение точности.5Указанная цель достигается тем,что в инфранизкочастотный фазометр,содержащий первый и второй усилительно-преобразовательные каналы, состоящие из последовательно соединенных переключателя и усилителя-ограничителя, высокочастотный генератор,соединенный со входами управленияпереключателей и отсчетно-регистрирующий блок, введены первый и второй 15фазочувствительные выпрямители, третий и четвертый усилительно-преобразовательные каналы, фильтр нижних частот, квадратурный фазовращатель,первый и второй нормализаторы амплитуд, 20первый и второй сумматоры и вычитатель, первый вход которого соединенс первым входом первого сумматора ичерез первый нормализатор - с первойвходной клеммой фазометра, вторые 25входы первого сумматора и вычитателясоединены со входом квадратурного фазовращателя и со входом второго усилительно-преобразовательного каналаи через второй нормализатор амплитуд - 30со второй входной клеммой фазометра,выходы первого сумматора, вычитателяи квадратурного фазовращателя соединены со входами соответственно первоготретьего и четвертого усилительно- . 35преобразовательных каналов, выход 1третьего и четвертого усилительнопреобразовательных каналов соединенысо входами второго фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен с одним из входов второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого фазочувствительного выпрямителя, а выход через фильтрнижних частот, - с огсчетно-регистрирующим блоком, выходы первого и вто-рого усилительно-преобразовательныхканалов соединены соответственно спервым и вторым входами первого фаэочувствительного выпрямителя. 50 На фиг. приведена функциональнаясхема инфранизкочастотного фазометра;на фиг.2 - выполнение усилительнопреобразовательных каналов.0 = Очи дЬ (4)Инфранизкочастотный сигнал (4) с выхода нормализатора 2 амплитуды поступает также на вход квадратурного фазовращателя 9,и на вход усилительно-преобразовательного канала 7. 15В результате суммирования сигналов (3) и (4) на сигнальный вход первого усилительно-преобразовательного канала 5 с выхода сумматора 3 поступает суммарный сигнал, а с выхода вычита теля 4 на сигнальный вход второго усилительно-преобразовательного канала 6 поступает разностный сигнал,С помощью квадратурного фазовраф щателя 9 сигнал (4) сдвигается по фаозе на 90 . В результате на сигнальный . вход третьего усилительно-преобразовательного канала 7 поступает сигнал30 7 Фи 40 50 5 834 гом . Нормализаторыи 2 амплитуд осуществляют уравнивание амплитуд инфранизкочастотных сигналов. В результате на первый и второй входы сумматора 3 и вычитателя 4 поступают соответственно сигналы О (+) "- О зэ (бИ -цр, ). В усилительно-преобразовательных каналах 5-8 сигналы дискретизируются, усиливаются и ограничиваются по амплитуде. Дискретизация сигналов осуществляется с помощью автоматического переключателя 16, входящего в состав каждого усилительно-преобразовательного канала.С помощью фазочувствительных выпрямителей 10 и 12 сигналы перемножаются и поступают на сумматор 11, Далее полученный сигнал фильтруется фильтром 13 нижних частот.С помощью отсчетно-регистрирующего блока 14 осуществляется регистрация напряжения, пропорционального измеряемому фазовому сдвигу.В предлагаемом фазометре увеличение быстродействия и повьппение точности достигается за счет подавления . второй гармоники инфранизкой частоты в выходном напряжении, что позволяет исключить из фазометра интегрирующие устройства, которые в известных устройствах увеличивают время измерения до одного или нескольких периодов 595инфранизкой частоты и сами вносят погрешность в результат измерения.Формула изобретенияИнфранизкочастотный фазометр, со"держащий первый и второй усилительно-преобразовательные каналы, состоящие из последовательно соединенных переключателя и усилителя-огра"ничителя, высокочастотный генератор,соединенный со входами управленияпереключателей и отсчетно-регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью увеличениябыстродействия и повьппения точности,в него введены первый и второй фазочувствительные выпрямители, третийи четвертый усилительно-преобразовательные каналы, фильтр нижних частот,квадратурный фазовращатель, первыйи второй нормализаторы амплитуд, первый и второй сумматоры и вычитатель,первый вход которого соединен спервым входом первого сумматора и черезпервый нормализатор амплитуд - с первой входной клеммой фазометра,.вторыевходы первого сумматора и вычитателясоединены со входом квадратурногофазовращателя и со входом второгоусилительно-преобразовательного канала и через второй нормализаторамплитуд - со второй входной клеммойфазометра, выходыпервого сумматора,вычитателя и квадратурного фазовращателя соединены со входами соответственно первого, третьего и четвертого усилительно-преобразовательныхканалов, выходы третьего и четвертого усилительно-преобразовательных каналов соединены со входами второго фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен с одним из входоввторого сумматора, второй вход которого соединен.,с выходом первого фазочувствительного выпрямителя, а выходчерез фильтр нижних частот - с отсчетно-регистрирующим блоком, выходы первого и второго усилительно-преобразовательных каналов соединены соответственно с первым и вторым входами первого фазочувствительного выпрямителя..Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСкрипник Ю,А. Модуляционныеизмерения параметров сигналов и цепей. М., "Сов.радио",1975, с.110.2, Авторское свидетельство СССРУ 451965, кл. С 01 К 25/00, 26.02,73."Патент",.Ужгород, ул.Проектная, 4 илиал каз 4097/7 О ВНИИПИ Го но дел 113035, ИТираж 732 Подпнснодарственного комитета СССРизобретений и открытийква, Ж, Раушская наб, д. 4/5