Устройство аттестации фазометров по фазоамплитудной погрешности Советский патент 1987 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к технике фазовых измерений и может быть использовано для определения фазоим- пульоной погрешности фазометров.

Цель изобретения - повышение точности аттестации поверяемых фазоме- трон по фазоамплитудной погрешности и расширение частотного диапазона.

На чертеже представлена структурная схема устройства,

Устройство содержит источник I входного сигнала, соединенный с первым (опорным) входом поверяемого фазометра 2, а через ферритовые вентили 3 и 4 и регулятор 5 уровня с первым входом сумматора 6, соединенного на выходе с вторым (измерительным) входом фазометра 2, источник 7 опорного сигнала, соединенный на выходе через ферритовый вентиль 8 с вторьм входом сумматора 6, систему фазовой автоподстройки частоты 9, состоящую из смесителя 10, первый вход которого соединен с источником 1 входного сигнала, второй вход - с источником 7 опорного сигнала, а выход через фазовый детектор 1Г и фильтр низкой частоты - с управляющим входом источника 7 опорного сигнала, генератор 13 сдвига частоты 51 , подключенный выходом к второму входу фазового детектора II, измеритель 14 напряжения, подключаемый на выход сумматора 6, вычислительный блок 15, соединенньш с выходом поверяе.мого фазометра 2,

Устройство работает следующим образом.

Сигнал источника 1 входного сигнала частотой UI поступает на первый (опорный) вход поверяемого фазометра 2, а через ферритовые вентили 3 и 4, играющие роль развязывающих элементов, и регулйтор уровня 5 - на первый вход сумматора 6. На второй вход сумматора 6 через ферритовый вентиль 8 поступает сигнал источника 7 опорного си гнапа частотой и) + + SI (или Чо - Л ) . Причем Л ы, а в качестве развязывающих устройств могут быть использованы и развязывающие аттенюаторы,

В сумматоре 6 происходит суммиро- ванне двух сигналов, причем амплитуда результирующего сигнала определяется выражением

и,. i +2ABCOS (Lf + Фо ) ,

(О

352399

где А

10

амплитуда сигнала частоты W ; В - амплитуда сигнала частоты

w + n ;

Фо начальный фазовый сдвиг; - фазовый сдвиг, возникающий ввиду наличия разности частот 57 между сигналами. После выравнивания амплитуд сигналов в сумматоре с помощью измерителя напряжения, подключенного на выход сумматора, выражение (1) приобретает вид

15

и.

V2 А- Vl + cos(q + ф ). (2)

Отсчет амплитуды сигнала осуществляется в момент времени, условно принятый за ноль, когда д + Ф О, t О, При этом ,. С учетом наложенных ограничений из формулы (2) получают

25

и Y2 -А,

/l+cosv -fZ -АО Vl+cos$Jt.

(3)

Беря отсчеты в требуемые моменты времени t-, получают необходимое расчетное изменение уровня сигнала в опорном канале относительно момента .

Изменение уровня сигнала при этом определяется выражением

4А lOlg

l+cos t

дБ.

Так, например, при Sit, у 2(tr

(4)

/;

ЛА -3 дБ; при flt,j -, ,687дБ.

Моменты отсчета t., при которых ослабление равно требуемой величине ЛА), определяется из выражения

t. rarccos(2

л.

и А /10 -10 -1).

(5)

Величину фазоимпульсной погрешности Q, в моменты отсчета t - определяют из выражения

Q; Л1.

1 1 И

- «ti. 2

(6)

где j(/. - измерения значения фазового сдвига в момент отсчета t -.

Уменьшение влияния случайных факторов достигается путем введения многократных отсчетов Q . и статической обработки результатов.

С помощью системы фазовой автоподстройки частоты осуществляется точная установка низкочастотной рас- строй-кн источника входного сигнала относительно источника опорного сигнала.

Задание t осуществляется путем подсчета количества импульсов считывания, поступающих с поверяемого фазометра. При этом требуется, чтобы считывание осуществлялось в фиксированные моменты времени, а сам импульс считывания был стабилизирован высокочастотным, например кварцевым генератором.

В момент максимального значения сигнала на втором измерительном входе поверяемого фазометра его показания имеют нулевые значения и импульс считывания воспринимается вычислительной машиной как момент начала интервала t .. При этом в вычислительную машину считываются значения if( /о Д вычислительная машина подсчитывает количество импульсов считывания, причем

3t

(7)

где Ate интервал времени между пульсами считывания. При поступлении п-го импульса считывания в вычислительный блок

он осуществляет отсчет фазы i/. по поверяемому фазометру и в ычисление измеренного значения фазового сдвига 4 i/jn, причем

f,-n

41. in

- „

Аналфгичным образом задание t- может быть осуществлено и для фазометров со считыванием информации по внешнему запуску путем программного обеспечения временной задержки непосредственно в вычислительном блоке.

10

15

20

25

30

35

.

40

45

Формула изобретения

1,Устройство аттестации фазометров по фазоамплитудной погрешности, содержащее источник входного сигнала, соединенный с первой клеммой для подключения поверяемого фазометра и через последовательно подключенные первый ферритовый вентиль, регулятор уровня, второй ферритовый вентиль - с первым входом сумматора, вьпсод которого соединен с второй клеммой для подключения поверяемого фазометра, третий ферритовый вентиль, соединенный с вторым входом сумматора, источник опорного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности аттестации

и расширения частотного диапазона, введены измеритель напряжения, соединенный с выходом сумматора, вычислительный блок, соединенный с выходной шиной поверяемого фазометра, генератор сдвига частоты, соединенный через введенный блок управления частотой с генератора с входом источника опорного сигнала, выход которого соединен с вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты, третий вход которого соединен с выходом источника входного, сигнала,

2,Устройство по п, 1,о т л и - чающееся тем, что блок управления частотой генератора состоит из смесителя, выход которого через последовательно включенные фазовый детектор и фильтр низкой частоты соединен с выходом блока фазо вой автоподстройки частоты, первый и второй входы которого соответственно соединены с вторым входом фазового детектора и с первым входом смесителя, второй вход которого является третьим входом блока автоподстройки частоты.

Изобретение относится к технике фазовых измерений и может быть использовано для определения фазоам- плитудной погрешности. Целью изобретения является повьшение точности аттестации проверяемых фазометров по фазоамплитудной погрешности с расширением частотного диапазона. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены генератор 13 сдвига частоты, измеритель 14 напряжения, вычислительный блок 15. Кроме того, устройство содержит источник 1 входного сигнала, поверяемый фазометр 2, ферритовые вентили 3 и 4, регулятор 5 уровня, сумматор б, источник 7 опорного сигнала,- ферритовый вентиль 8, блок 9 фазовой. автоподстройки частоты, состоящий из- смесителя 10, фазового детектора 11 и фильтра 12 низкой частоты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с S оо ел го со се со