Фазометр Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

to vi ел

со

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено для измерения фазовых сдвигов между двумя когерентными сигналами с изменяющимися в широком диапазоне амплитудой и частотой. Цель изобретения - повьшение точности измерений, что достигается за счет компенсации неидентичности каналов фазометра. На чертеже представлена структурная схема фазометра. Фазометр содержит два формирователя 1 и 2, триггер 3, нормирующий блок 4, фильтр 5 низких частот, вольтметр 6, два ждущих мул ьтивибратора 7 и 8, два блока 9 и 10 обратной связи, два интегратора 11 и 12, два дифференцирующих блока 13 и 14, два ограничителя 15 и 16, два инвертора 17 и 18, блок 19 регулировок и источник 20 опорного напряжения. При этом вход первого канала через Последовательно включенные первый формирователь 1, первьй ждущий- муль тивибратор 7, первьй инвертор 17, первьй дифференцирующий блок 13, первый ограничитель 15 соединен с первым входом триггера 3, вход втор го канала через последовательно вкл ченные второй формирователь 2„ второй мультивибратор 8, второй инвертор 18, второй дифференцирующий блок 14, второй ограничитель 16 сое динен с вторым входом триггера 3, выход кЪторого через последовательно включенные нормирующий блок 4, фильтр 5 низких частот соединен с входом вольтметра. Выход первого ин вертора 17 через последователззно включенные первый интегратор 11, пе вый блок 9 обратной связи соединен с вторым входом ждущего мультивибратора 7. Выход второго инвертора 18через последовательно включенные второй интегратор 12, второй блок 10 обратной связи соединен с вторым входом второго ждущего мультивибратора 8. Выход источника 20 опорного напряжения соединен с входом блока 19регулировок, выходы которого соо ветственно соединены с вторыми входами первого и второго блоков 9 и 1 обратной связи. Фазометр работает следующим обра зом. Входные сигналы U, з:1п(и).1 fi) 2 и гг,Jsiп(uJ,) поступаю на формирователи 1 и 2, где они преобразуются в короткие импульсы, которые соответствуют моменту переходов входных сигналов через, нулевую линию, этими короткими импульсами запускаются ждущие мультивибраторы 7 и 8 первого и второго каналов. Длительность импульсов ждущих мультивибраторов 7 и 8 первого и второго каналов зависит от напряжения смещения и, задаваемого блоками 9 и 10 обратной связи первого и второго каналов. Импульсы., поступающие с выходов ждущих мультивибраторов 7 и 8 первого и второго каналов инвертируются соответственно посредством инверторов 17 и 18 первого и второго каналов, затем дифференцируются блоками 13 и 14 дифференцирования первого и второго каналов, а после этого продиффефенцированные импульсы поступают на ограничители 15 и 16 первого и второго каналов, где они ограничиваются снизу. После всех этих операгщй импульсы с выходов ограничителей 15 и 16 первого и второго каналов, соответствующие во времени заднему фронту импульсов ждущих мультивибраторов 7 и 8 первого и второго каналов поступают на входы триггера 3, длительность выходных импульсов которого пропорциональна сумме или разности измеряемого фаз о-. вого сдвига между входными сигналами и, и, sin(aJ,t+V); и, . «(Jpt+V) и разности длительностей импульсов ждущих мультивибраторов 7и- 8 первого и второго каналов. Выходные импульсы измерительного триггера 3 поступают на вход нормирующего блока 4, где происходит нормирование их по амплитуде, после чего с выхода нормирующего блока 4 импульсы поступают на вход фильтра 5 низких частот, где из них выделяется постоянная составляющая, величина которой измеряется вольтметром 6. 8процессе преобразования входных сигналов в каналах фазометра возникает фазовый набег за счет неидентичности каналов, который вносит значительную погрушность в показания фазометра. Показания фазометра состоят из трех составляющих Чф --Ч., ± 1 , где Чф- показания фазометра; Чу - измеряемый угол, - погрешность. возникающая из-за неидентичности кана. лов фазометра, Ч - угол, искусственно вводимый из-за разности длитель ностей импульсов ждущих мультивибраторов 7 и 8 первого и второго каналов. После приравнивания искусственно вводимого угла и угла, возникающего за счет неидентичности каналов по абсолютной величине, и сложения их с противоположными знаками показания фазометра соответствуют измеряемому фазовому углу и очень мало зависят от изменения температуры окружающей среды. Интеграторы 11 и 12 первого и второго каналов и блоки 9 и 10 обратной связи первого и второго каналов предназначены для стабилизации длительности импульсов ждущих мультивибраторов 7 и 8, причем управление длительностью импульсов производится во времязадающей цепи каждого мультивибратора. Блок 19 регулировок предназначен для перераспределения опорного напря жения, поступающего с источника 20 опорного напряжения, между блоками 9 и 10 обратной связи первого и второго каналов. Перераспределяя величину опорного напряжения между блоками обратной связи, меняют величину и знак искусственно вводимого угла. Изменение длительности выходных импульсов ждущих мультивибраторов 7 и 8 первого и второго каналов одно временно достигается путем изменения величины опорного напояжения, поступающего с источника 20 опорного напряжения на блок 19 регулировок. Формула изобретения Фазометр, содержащий два формирователя, входы которых являются входами фазометра, триггер, выход которого соединен через последовательно включенные нормирующий блок, фильтр низких частот с входом вольтметра, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены два ждущих мультивибратора, два ин вертора, два дифференцирующих блока, два ограничителя, два интегратора, два блока обратной связи, источник опорного напряжения, соединенный через введенный блок регулировок соответственно с входами первого и второго блоков обратной связи, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго ждущих мультивибраторов, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго формирователей, выход первого ждущего мультивибратора через последовательно соединенные первый инвертор, первый дифференцирующий блок и первый ограничитель соединен с первым входом триггера, выход второго ждущего мультивибратора через последовательно включенные второй инвертор, второй дифференцирующий блок, второй ограничитель соединен с вторым входом триггера, дополнительно выходы первого и второго инверторов .через соответственно первый и второй интеграторы соединены с вторыми входат ми соответствующих первого и второго блоков обратной связи.

Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Предназначено для измерения фазовых сдвигов между двумя когерентными сигналами с изменяющимися в широком диапазоне ампли-. тудой и частотой. Цель изобретения повышение точности измерений. Фазо-метр содержит два формирователя 1 и 2, триггер 3, нормирующий блок 4, фильтр 5 низких частот, вольтметр 6. Для достижения цели введены ждущие мультивибраторы 7 и 8, инверторы 17 и 18, дифференцирующие блоки 13 и 14, ограничители 15 и 16, интеграторы 11 и 12, блок 19 регулировоКл источник 20 опорного напряжения, соответствующие связи. Блок 19 регулировок предназначен для перераспределения опорного напряжения, поступадающего с источника 20 опорного напряжения, между блоками 9 и 10 обратной связи первого (Л и второго каналов. 1 ил. с