Способ измерения сдвига фаз Советский патент 1987 года по МПК G01R25/00 

г

ш

.J

п

Изобретение относится к способам электрорадиоизмерений рг может быть использовано для измерения сдвига фаз сигналов, с повышенной точностью и помехоустойчивостью.

Целью изобретения является повышение точности и уменьшения времени измерения.

На чертеже изображена схема уст- Q ройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит преобразова- тели 1, выкхпочающие перемножители 2 и 3 мгновенных значений сигналов, интеграторы 4 и 5, перемножитель (квадратор) 6 сигнала, измеритель 7 отношения двух сигналов, анализатор 8 максимума сигналов и генератор 9 опорного сигнала, причем в каждом преобразователе 1 перемножитель 2, первый вход которого подключен к входу устройства, а второй - к генератору 9 опорного сигнала, интегратор 4 и перемножитель 6, выход которого подключен к первому входу, измерителя 7 отношения двух сигналов, включены последовательно, перемножитель 3, оба входа которого подключены к генератору 9 опорного сигнала, .и интегратор 5, выход которого подключен к второму входу измерителя 7 отношения, также включены последовательно; выходы каждого измерителя 7 отношения двух сигналов Лодключены к анализатору 8 максимального сигнала.

Устройство работает следующим образом

Входные сигналы S(t) поступают на первые входы перемножителей 2 преобразователей 1, на вторые входы которых и на оба входа перемножителей 3 всех преобразователей 1 поступают опорные сигналы с генератора 9 опорных сигналов. На разные преобразователи (число преобразователей в общем случае равно п) поступают опорные сигналы с разными фазовыми сдвигами. Результаты перемножения мгно- венньЕх значений сигналов S(t) So(t, 50 Cf) с перемножителей 2 и S(t,cp) с перемножителей (квадраторов) 3 поступают на интеграторы 4 и 5, где интегрируются в течение времени Т.

Сигналы с вьпсодов интеграторов 4 подаются на квадраторы 6 (аналогично квадраторам 3 квадраторы 6 могут быть реализованы в виде перемножите лей, на оба входа которых подан один сигнал), с выхода которых действует сигнал т,

Js(t)

So(t,Cf)

который подается на первый вход измерителя 7 отнс Шения, на второй вхо которого поступает сигнал с интегра 15 торов 5. С выходов измерителей 7 от ношения снимаются сигналы, пропор- отношению .

ч. ч Т4

циональные

Тй

Г fдг.

rjs(t) Sjl:,q)dtJ /J S(t,q )d

оо

которые подаются на анализатор 8 максимума.

Последний осуществляет выбор пре образователя, на выходе которого 25 действует максимальный сигнал. По номеру преобразователя с максимальным сигналом определяют измеряемый фазовый сдвиг.

Применение предлагаемого способа ограничено тем, что математическое ожидание т(ц) имеет всегда положи- тельное значение независимо от корр ляционного интеграла

т

30

35

s(t) S(t,C| ) dt.

40

В связи с этим максимум m((f) будет иметь место при двух значениях фазового сдвига опорного сигнала: при фазовом сдвиге опорного сигнала равном измеряемому фазовому сдвигу, и фазовом сдвиге, сдвинутом на 180 т.е. диапазон измер.яемых сдвигов предлагаемым способом ограничиваетс 45 0-180°.При этом величина фазового сдвига равна номеру преобразователя 1, имеющего максимальное значение сигнала.

Формула изобретени

Способ измерения сдвига фаз, заключающийся в том, что перемножаю опорный и измеряемый сигналы при ра

С выходов интеграторов 4 и 5 снимают- 55 фазовых сдвигах между ними, инея сигналы:тегрируют результаты перемножения

Js(t) S(t,tf )dtj (t,q)dt.

Сигналы с вьпсодов интеграторов 4 подаются на квадраторы 6 (аналогично квадраторам 3 квадраторы 6 могут быть реализованы в виде перемножителей, на оба входа которых подан один сигнал), с выхода которых действует сигнал т,

Js(t)

So(t,Cf)

который подается на первый вход измерителя 7 отнс Шения, на второй вход которого поступает сигнал с интегра- торов 5. С выходов измерителей 7 отношения снимаются сигналы, пропор- отношению .

ч. ч Т4

циональные

Тй

Г fдг.

rjs(t) Sjl:,q)dtJ /J S(t,q )dt,

оо

которые подаются на анализатор 8 максимума.

Последний осуществляет выбор преобразователя, на выходе которого действует максимальный сигнал. По номеру преобразователя с максимальным сигналом определяют измеряемый фазовый сдвиг.

Применение предлагаемого способа ограничено тем, что математическое ожидание т(ц) имеет всегда положи- ельное значение независимо от корреяционного интеграла

т

s(t) S(t,C| ) dt.

50

40

В связи с этим максимум m((f) будет иметь место при двух значениях фазового сдвига опорного сигнала: при фазовом сдвиге опорного сигнала, равном измеряемому фазовому сдвигу, и фазовом сдвиге, сдвинутом на 180 , т.е. диапазон измер.яемых сдвигов предлагаемым способом ограничивается 45 0-180°.При этом величина фазового сдвига равна номеру преобразователя 1, имеющего максимальное значение сигнала.

Формула изобретения

Способ измерения сдвига фаз, заключающийся в том, что перемножают опорный и измеряемый сигналы при рази определяют величину фазового сдвига при изменении и измерении фазы опорного сигнала до получения мак31330577

симального результата, отличаю-ных опорного и измеряемого сигналов

щ и и с я тем, что, с целью повы-и {результата интегрирования мгновеншения точности и уменьшения времениных значений опорного сигнала, а по

измерения, мгновенные значения амп-максимальному результату измерения

литуд опорного сигнала возводят вотношения судят о величине фазового

квадрат и интегрируют, также возво-сдвига, при этом за истинное значедят в квадрат результат интегрирова-ние фазового сдвига принимают резуяьния перемноженных опорного и изме-тат, соответствующий положительным

ряемого сигналов, измеряют отношение Qзначениям интеграла перемноженных

квадрата интегрирования перемножен-опорного и измеряемого сигналов.

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для измерения сдвига фаз с повышенной точностью и помехоустойчивостью. Целью изобретения является повышение точности и уменьшение времени измерения, т.е. повьшение быстродействия. Устройство, реализующее способ, содержит преобразователь 1, перемножители 2 и 3 мгновенных значений сигналов, интеграторы 4 и 5, квадратор 6, измеритель 7 отношения двух сигналов, анализатор 8 максимума сигналов и генератор 9 опорного сигнала. Предложенный способ имеет более ограниченное применение, так как в результате выполняемой обработки и преобразования сигналов диапазон измеряемых сдвигов этим способом ограничивается 0-180 . При этом величина фазового сдвига равна номеру преобразователя 1, имеющего максимальное значение сигнала. 1 ил. (Л .