Мера фазового сдвига Советский патент 1984 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к фазоизмё тельной технике и может быть исполь зовано для воспроизведения фазовых сдвигов между двумя электрическими колебаниями. Известна мера фазового сдвига, например калибратор фазовых прираще ний, содержащая задающий генератор, два идентичных канала, каждый из ко торых выдолнен из включенных после довательно кругового фазовращателя, триггера №1идта, счетного триггера, пересчетной цепи, фильтра нижних час тот, выходного усилителя и аттенюатора, а также дополнительный фазовращатель и электронно-лучевую трубку с горизонтальным и вертикальным усилителями, поочередно соединенными через переключатель с выходными зажимами, и снабженная датчике пары импульсов fl . Недостатком известной меры является низкая точность (0,1-0,2) задания дискретных фазовых приращений. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для поверки фазометров на фиксированных частотах, содержгицая опорный генератор, нагруженный через синтезатор частоты на общие входы смесителей в двух идентичных каналах выполненных из последовательно включенных фазовращателя, триггера ИЫидта, дифференцирующей цепи, диода, пересчетной цепи, смесителя, фильтра нижних частот, аттенюатора, выходного зажима, а также снабженного узлом дискретного сдвига, выполненного из триггера Шмидта,R5 -триггера, схемы И, диода и телефонного номеронабирателя 2 . Однако известное устройство харак теризуется низкой точностью (погрешностью порядка 0,05-0,1°)задания дискретных фазовых приращений. Цель изобретения - повьашенИе точности задания дискретных фазовых приращений. Поставленная цель достигается тем, что мера фазового сдвига, содер жащая стандарт частоты, синтезатор частоты, два формирователя импульсов дискретный фазовращатель, два формирователя синусоидального сигнала и устройство управления, RS-триггер, снабжена двумя тревходовыми схемами совпадения, одной многовходовой схемой совпадения, инвертором, преобразователем фаза-интервал временикод, регистрирующим, вспомогательным и управляющим реверсивными счетчиками, при этом один вход RS -триггера соединен с одним из выходов устройства управления, а второй - с выхо дом многовходовой схемы совпадения, входу которой соединены с выводами Нуль казкдой из декад вспомогатель ного реверсивного счетчика, прямой выход триггера подключен к одноименным входам трехвходовых схем совпадения, вторые входы которых соединены с выходом одного из формирователей импульсов, а третьи входы первой схемы совпадения связаны с входом инвертора, а второй - с выходом инвертора, при этом вход инвертора соединен с выходом 9 старшего разряда вспомогательного реверсивного счетчика, выход первой трехвходовой схемы совпадения соединен с прогрессивными входами, а выход второй трехвходовой схемы совпадения подключен к регрессивным входам вспомогательного и управляющего реверсивных счетчиков, выводы декад управляющего реверсивного счетчика соединены с входом Коррекция дискретного фазовращателя, выходы формирователей синусоидального .сигнала соединены с входами преобразователя фаза-интервал времени-код, а его выход подключен к счетньш вхо-. дом регистрирующего и вспомогательного реверсивного счетчиков. Повышение точности задания дискретных фазовых приращений достигается за счет того, что уменьшается погрешность от временного дрейфа фазового сдвига относительно номинального значения, равного фазовому дискрету, путем автоматической коррекции задаваемых фазовых приращений, увеличением или уменьшением значения фазового приращения по результатам каждого измерения до номинального значения. На чертеже изображена блок-схема фазового сдвига. Мера фазового сдвига содержит стандарт частоты 1, синтезатор частоты 2, два формирователя импульсов 3 и 4, дискретный фазовращатель 5, два формирователя синусоидального сигнала 6 и 7, устройство управления 8, RS-триггер 9, а также она снабжена двумя трахвходовыми схемами совпадения 10 и 11, одной многовходовой схемой совпадения 12, инверторе 13, преобразователем фаза-интервал времени-код 14, регистрирующим 15, вспомогательным 16 и управляющим 17 реверсивными счетчиками, при этом один, вход R5 -триггера 9 соединен с одним из выходов устройства управления 8,/ а второй - с выходе многовходовой схемы совпадения 12, входы которой соединены с выводами Нуль каждой из декад вспетиогательного реверсивного счетчика 16, прямой триггера 9 соединен с одноименньвли входами трехвходовых схем совпадения 10 и 11, вторые входы которых соединены с выходом одного из формирователей импульсов 4, а третьи входы первой .схеы совпадения 10 соединены с входом инвертора, а второй 11 - с выходом инвертора 13, при этом вход инверто ра 13 дополнительно соединен с выводом 9 старшего разряда вспомогательного реверсивного счетчика 16, выход первой трехвходовой схемы совпадения 10 соединен с входом Суммирование , а выход второй трехвходовой схемы совпадения 11 соединен с входом Вычитание вспомогательного 16и управляющего 17 реверсивных .счетчиков, выводы декад управляющего 17реверсивного счетчика соединены с входом Корреция дискретного фазо вращателя 5, выходы формирователей синусоидального сигнала 6 и 7 соединены с входами преобразователя фазаинтервал времени-код 14, а его выход Соединен с входами регистрирующего 15 и вспомогательного 16 реверсивного счетчиков. Мера фазового сдвига работает следующим образом. Стандарт .частоты 1 вырабатывает сигнал опорной частоты, который поступает на внешний диод синтезатора частоты 2, а синтезатор частоты 2 в рвою очередь вырабатывает два гармонических сигнала, которые с помощью формирователей импульсов 3 и 4 преоб разуются в импульсные сигналы с частотами i, и f2 Сигнал частоты i, поступает на вход схем совпадения 10 и 11, а сигнал частоты i - на вход дискретного фазовращателя 5 и вход устройства управления 8. Послед нее подает кодовые сигналы управления на дискретный фазовращатель 5, поступление которых вызывает дискрет ное приращение фазы Ч (например 10) между двумя импульсными сигналами частоты i на выходах дискретного фаз вращателя 5, которые преобразуются в синусоидальные сигналы формирователями синусоидальных сигналов 6 и 7 Фазовый сдвиг между сигналами на выходных зажимах V, и V2 измеряется. Для этого сигналы с зажимов V, и Vj поступают на преобразователь фазаинтервал времени - код 14 и результат измерения Cf и)м. записывается одновременно регистрирукяцим 15 и вспомогательным реверсивным 16 счетчиками При этом имеем fn, Чи,мЧ-ЛЧ , с - номинальное дискретное приращение фазы, задаваемое дискретным фазовращателем 4(f - отклонение фазового сдвига от номинального дискретного приращения, представляющее собой или погрешность дискре ного приращения, или постоян составляющую. предположим, что максимальное от лонение & ср не превышает +0,1, что справедливо для образцовых мер фазового сдвига первого разряда. Устройство управления вырабатывает, также сигнал управления процессом коррекции, причем появление этого сигнала на входе RS -триггера 9 переводит его в рабочее состояние, и на одноименные входы схем 10 и 11 поступает сигнал разрешения коррекции. На вторые входы этих схем поступает импульсный сигнал от формирователя импульсов 3. Третий вход первой схемы совпадения 10 связан с выводом кода 9 старшего разряда вспомогательного реверсивного счетчика 16, так как отклонение фазового сдвига, измеренного относительно номинального, не. превышает 0,1, согласно допущения, сделанного выше. Третий вход второй схемы совпадения 11 связан с тим же выводом, но через инвертор 13. Число разрядов вспомогательного и управляющего реверсивных счетчиков выбирается равным требуемому числу разрядов, подвергаемых коррекции. Например, измеряя фазовые приращения с разрешением 0,001° и используя трехдекадные. счетчики, можно корректировать отклонения фазовых приращений от fO,001 до +0,1°. Появление импульсных сигналов на выходе схемы совпадения 10 и, соответственно, на входах Суммирование вспомогательного 16 и управляющего 17 Ьеверсивных счетчиков, вызывается появлением, после измерения фазового приращения, сигнала на выводе кода 9 старшего разряда вспомогательного (в данном случае трехдекадного) реверсивного счетчика 16, что свидетельствует о том, что фазовое приращение на выходных зажимах V, и Vj на момент измерения меньше номинального значения, заданного дискретным фаз овращателем 5. Появление импульсных сигналов на выходе схемы совпадения 11 и, соответственно, на входах Вычитание вспомогательного 16 и управляющего 1 реверсивных счетчиков вызывается отсутствием сигнала после проведения измерения фазового приращения на выводе кода 9 старшего разряда вспо-, могательного реверсивного счетчика 16. Это вызывает появление сигнала на выходе инвертора 19 и свидетельствует о том, что фазовое приращение Cf на выходных зажимах V и V, -на момент измерения больше номинального значения, заданного дискретным фазовращателем 5. Импульсные сигналы поступают на вход Суммирование или Вычитание счетчиков 16i и 17 до установки каждой из декад вспомогательного счетчика 16 в положение Нуль, и тогда на-выходе многовходовой схемы совпадения Я2 появляется

МЕРА ФАЗОВОГО СДВИГА, содержащая стандарт частоты, синтезатор -частоты/ два формирователя импульсов, дискретный фазовращатель, два формирователя синусоидального сигнала, устройство управления,R3 -триггер, отлй.чающаяся тем, что, с целью повышения точности задания дискретных фазовых приращений, она снабжена двумя трехвходовыми схемами совпадения, одной многовходовой схемой совпадения, инвертором, преобразователем фаза-интервал времени-код, регистрирующим, вспомогательным и - управляющим реверсивными счетчика ми, при этом один вход RS -триггера соединен с одним из выходов устройства управления, а второй - с выходом многовходовой схемы совпадения, входы которой соединены с выводами Нуль каждой из декад вспомогательного реверсивного счетчика, прямой выход триггера подключен к одноименным входам трехвходовых схем совпадения, вторые входы которых соединены с вы- , ходом одного из формирователей импульсов а трет11И входы .первой схемы совпадения связаны с входом инвертора, а второй - с выходом инвертора, при этом вход инвертора соединен с выводом 9 старщего разряда вспомога тельного реверсивного счетчика, выход первой трехвходовой схемы совпадения соединен с прогрессивными входами, а выход второй трехвходовой д схемы совпадения подключен к регрес- S сивным входам вспомогательного и уп(Л равляющего реверсивных счетчиков, выводы декад управляющего реверсивного счетчика соединен с входсм Коррекция дискретного фазовращателя, „ выходы формирователей синусоидального5 сигнала соединены с входами преобразо вателя фаза-интервал времени-код, а его выход подключен к счетньм входам регистрирующего и вспомогательного реверсивного счетчиков. :о Сд