Способ измерения времени задержки Советский патент 1983 года по МПК H03H7/30 

пзси-OJ-OJjJ-dизобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при высокоточных измерениях времени задержки в электри ческих цепях, имеющих большую нерав номерность амплитудно-частотной характеристики (многозвенные фильтры магазины.задержки, широкополосные трансформаторы, апериодические RCили RL -звенья, электроакустические линии задержки и т.п.). Известен способ определения времени задержки, основанный на измерении периода следования импульсов при совпадении их во времени, преды дущего и последующего с выхода и входа контролируемой электрической цепи ClJ. Однако точнбсть определения врем ни задержки по указанному способу зависит., в основном от точности индикации совпадения импульсов, т, е. момента отсчета периода их следования по шкале или табло измерителя периода. При использовании в качест ве такого индикатора совпадения дву лучевого осциллоскопа точность определения задержки невелика из-за неидентичности фазовых характеристи входных цепей (усилителей вертикаль ного отклонения лучей ) осциллоскопа Наиболее близким к изобретению является способ, который предусматривает- перемножение сигналов с выхо да и входа испытываемой цепи при подаче на ее вход гармонического на пряжения от генератора, перестраиваемого по частоте. Перемноженные напряжения интегрируют с постоянной времени, большей периода перемножаемых напряжений, и нулевые значения произведения фиксируют инерционным индикаторным прибором при перестройке генератора. Искомое время задержки f определяется по разности частот f и f генератора соответствующих двум соседним нуле ;вым показаниям прибора j/f -f Известный способ имеет следуюсцсе недостатки: неравномерность (амплитудно-частотной характеристи-j ки (АЧХ) контролируемой цепи изменяет ее коэффициент передачи K(f) что вызывает появление фазо-амплитудной погрешности из-за неравенст.ва амплитуд перемножаемых напряжений, растущее с увеличением разности частот (.); невозможность измерения малых задержек, фазовый сдвиг от которых соизмерим с фазовой неидентичностью входных цепей перемножения; трудность автоматизации процесса измерения из-за необ ходимости фиксации двух нулевых зн чений перемножителя, которые соответствуют значениям разнсэсти фаз 90 и 270°. Цель изобретения - повышение точности измерения времени задержки в цепях с большой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики. Указанная цель достигается тем, что согласно способу, основанному на перемножении напряжений с выхода и входа цепи с контролируемой задержкой, интегрировании полученного напряжения и фиксации- нулевого значения его на двух частотах, после фиксации нулевого значения проинтегрированного напряжения на частоте f задерживают перемножаемых напряжений на величину ДТ, которую выбиреиот из условия dT«1/f, изменяют частоту до значения 2/ при котором восстанавливают первоначальное нулевое значение проинтегрированного напряжения, а измеряемую задержку определяют по формуT drT-VСущность предлагаемого способа состоит в следующем. Напряжения с -выхода и входа контролируемой цепи перемножают, интегрируют полученное напряжение и фиксируют его нулевое значение на частоте ,. Искомое время задержки f определяют по произведению введенной задержки 4f на отношение второй частоты к . . / 2 , разности второй и первой частот -j-г I лг 1 / На фнг. . 1 представлена структур- . ная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2-. график изменения напряжения на выходном приборе в зависимости от частоты генератора, возбуждающую электрическую цепь с контролируемой задержкой. На вход цепи 1 с контролируемой задержкой Т подается напряжение о.т генератора 2 перестраиваемой частоты. Напряжение сигнала с выхода цепи 1 поступает на один вход перемножителя 3, на другой вход которого через переключатель 4 поступает входное напряжение цепи 1. Напряжение, полученное в результате перемножения, интегрируется интегратором 5 и подается на выходной прибор 6. Частота генератора 2 регулируется до установления нулевого показания прибора-6, значение которой фиксируется оператором (нуль на кривой А фиг. 2 ). Затем переключателем 4 вводят калиброванную задержку 7, вызываю-.

щуго малое отклонение напряжения U от нулевого значения (переход на кривую В фиг. 2). После этого изменяют частоту генератора 2 до значения i , при котором вновь достигаетсгя нулевое значение (нуль на кривой В фиг. 2 ). Время задержки контролируемой цепи определяется по формуле (1L .

Так. как задержку . выбирают из условия ur«l/{j|, а частота

близка к , то фазовый угол aif«jr. (Поэ-юму, чем меньше выбрана задержка по срввненню с периодом перемножаемык напряжений, тем больше сжат частотннй диапазон - f по сравнению с частотным диапазоном {j- f 1 (практически в 50-100 раз ). Благодаря этому погрешности измерения задержки от неидентичности фазочастотных характеристик перемиожителя и неравномерности его АЧХ суце1стенно меньше.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ, основанный на перемножении напряжений с выхода и входа цепи с контролируемой задержкой, интегрировании Лолученного напряжения и фиксации нулевого значения его на двух частотах, отличающий с я тем, , с целью повышения точности измерения времени задержки в цепях с большой неравно-. мерностью амплитудно-частотной характеристики, после фиксации нулевого значения проинтегрированного напряжения на частоте 5 задерживают одно из перемножаемых напряжений на величину дТ, которую выбирают из условия лТ«(/f, изменяют частоту до значения-f„ , при котором восстанавливают « первоначальное нулевое значение, проинтегрированного напряжения, а измеряемую задержку определяют по формуле О) TsAf