Способ определения погрешности фазометров и двухфазных генераторов Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для аттестации и поверки фазоизмерительной и фазозадающей аппаратуры.

Цель изобретения повьшение точности определения погрешности ф азомет ров и двухфазных генераторов.

Согласно способу определения погрешностей фазометра, основанному на измерении зависимости погрешности фазометра и двухфазного генератора от фазового сдвига, введении дополнительного фазового сдвига между сигналами двухфазного генератора и измере- НИИ зависимости погрешности фазомет- ра и двухфазного генератора от фазового сдвига S дополнительный фазовый сдвиг между сигналами двухфазного генератора устанавливают равным 180 , вычисляют результирующую погрешность фазометра (или двухфазного генератора) для нечетных гармонических составляющих погрешности по разности результатов измерения зависимости погрешности от фазового сдвига при нулевом и 180 фазовом сдвиге между сигналами двухфазного генератора, устанавливают дополнительный фазовый сдвиг между сигналами двухфазного генератора равным срд, измеряют зависимость погрешности фазометра и двухфазного генератора от фазового сдвига, вычисляют результирующую погрешность фазометра (или двухфазного генератора) для четных гармонических составляющих погрешности по разности результатов измерения зависимости погрешности от фазового сдвига при нулевом и дополнительном фазовом сдвиге tpjj между сигналами двухфазного ге- не55атора,. суммарную погрешность фазометра (или двухфазного генератора) определяют по сумме результатов вычисления результирующей погрешности от фазового сдвига или нечетных и четных гармонических составляющих погрешности.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

На схеме обозначен двухфазный генератор 1, первый выход которого соединен с входом фазометра 2 непосредственно, второй выход - через фазовращатель 3. Измерение погрешности фазометра 2 производится при помош 1 двухфазного генератора I, погрешность

0

0

5

0

установки фазовых сдвигов которого соизмерима или превьш1ает погрешность фазометра 2.

Способ осуществляют следующим образом.

Фазовращателем устанавливают нулевой (произвольно принимаемый за нулевой) фазовый сдвиг (). По показаниям фазометра производят измерение зависимости погрешности фазометра и двухфазного генератора во всех К точках шкалы двухфазного генератора . Полученная зависимость погрешности A,(tf) равна алгебраической сумме погрешностей двухфазного генератора А(() и фазометра A-,(tf). Далее фазовращателем устанавливают дополнительный фазовый сдвиг, равный 180° (Ч 180)j величину которого устанавливают по индикатору поверяемого фазометра. Затем по показаниям фазометра 2 производят измерение зависимости погрешности фазометра и двухфазного генератора 1 во всех К точках шкалы двухфазного генератора Aj(cp). При этом составляющие погрешности двухфазного генератора сдвигаются по фазе на величину q) 180°, а составляющие погрешности фазометра остаются без изменения, т.е.

(О

Aj(Cf)Ar(q -180)+A(cp)

или

Аг(ср + 180)АДсу)+А(р(су-И80), (2)

где A2(t + 180) - зависимость Aj(q), сдвинутая на угол 180°.

Разность,между измеренными зависимостями A2(cf + 180) и А, (о) содержит информацию только о погрешности по- веряемого фазометра. Результирующие значения для нечетных гармонических составляющих погрешности фазометра (Ч |) в каждой 1-й точке шкалы двухфазного генератора могут быть определены, например, путем разло жения в ряд Фурье разности А(ц) + 180)- -А (ц)) по формуле

А.,„(С(;) 21 (Б„- sin п -М);4-С„.

«cosncp;)(3)

где п - номер нечетной гармоники по

грешности фазометра} m - число гармоник разложения погрешности;

В„, С„ - (Соответственно амплитуды синусоидальных и косинусоидаль- ньгх нечетных гармонических составляющих разложения в ряд Фурье погрешности фазометра, рассчитываемые по фор мулам:

В„ -0,5-в „;(4)

,5.с;,(5)

где В „ и С „ - соответственно амплитуды синусоидальных и ко- синусоидальных нечетньтх гармонических составляющих разложения в ряд Фурье разности Aj(cf+ + 180)-A,(tp).

Погрешность двухфазного генератора для нечетных гармонических составляющих ) может быть вычислена путем решения уравнений (3-5) для двухфазного генератора из исходного выражения

A,(t|)-Aj(Cf)A,(ty)-A(f-H80). (6)

Фазовращателем устанавливают дополнительный, фазовый сдвиг, равный . Cf ( )) величину которого выбира ют кратной величине дискрета фазового, сдвига двухфазного генератора и вводят по индикатору фазометра. Затем вновь по показаниям фазометра производят измерение зависимости погреш- ности фазометра и двухфазного геиера- тора во всех К точках шкалы двухфазного генератора А(if). При этом составляющие, погрешности двухфазного генератора сдвигаются по фазе на величину 3 составляющие погрешности фазометра остаются без изменения, т.е.

Aj{Cf)A,(cf-q J+A(c) (7) Aj(()A,(c)+A(qi+cpJ. (8)

или

Разность между измеренными зависимостями A.j(q + (f) и A.,(cf) содержит информацию только о погрешности поверяемого фазометра, результируклцие значения для четных гармонических ляющих погрешности фазометра АЛср; ), в каждой i-й точке шкалы двухфазного генератора могут быть определены, например, путем разложения в ряд Фурье разности A,(if+lfg)-A,(if) по формуле

А,(Ч ;) Z1 (В.- sin ;)-9.,-),(9)

2.4,6

где } - номер четной гармоники погреш- ности фазометра;

В,С - соответственно амплитуды синусоидальных и косинусоидальных четных гармонических составляющих разложения в ряд Фурье погрешности фазометра, определяемые по формулам:

В -0,,5.с;. С tg (10)

С -0,5 4+0,5 tg Ц , (II)

| 1

где В, и С, - соответственно амплитуды синусоидальных и косину соидальных четных

гармонических составля- ющих разложения в ряд Фурье разности A-i{(f +

)-A, (tf). Погрешность двухфазного генерато ра для .четных гармонических составляющих А() может быть вычислена путем решения уравнений (9)-(11) для двухфазного генератора при использовании данных

A,(4)-A( f)Ar(tf)-Ar((f + Cf). (12)

Значение суммарной погрешности поверяемого фазометра А,,((р; ) определяется как сумма результатов вычисления

погрешностей в каждой i -и.точке шкалы двухфазного генератора, вычисленных по формулам (3) и (9) для нечетных и четных гармонических составляющих погрешности, т.е.

А()(;)+А(1|;). (13)

Аналогичным способом определяет- ся значение суммарной погрешности двухфазного генератора во всех К точках шкалы двухфазного генератора,i

А,()АГ()+А(( ;). (14)

Величина фазового сдвига ф, вводимого фа Зовращателем, с целью измерения зависимости A((f) определяется из величины амплитуд разложения в ряд Фурье зависимости AjCtf) А.(ф)

или зависимости погрешности фазометра и двухфазного генератора от фазового сдвига, измеренной при установенном фазовращетеле на угол, наприер, 10.

Для определения погрешности поверяемого фазометра по трем гармоническим составляющим погрешности () необходимо устанавливать 90 , для учета пяти гармонических составляющих погрешности () q 60° , для семи гармонических составляющих погр ещнос- ти () фазовращателем устанавливается фазовый сдвиг tfj, 45° , для учета одиннадцати гармонических составляющих погрешности ()Cfg 30, для q)j«10.

Предлагаемый способ обеспечивает повьшение точности определения погрет- ностей фазометров и двухфазных генераторов, так как систематическая погрешность известного способа поверки обусловленная неточностью установки фазовращателя, выраженная среднеквад- ратическим значением, определяется выражением

I

«v-$.

fC- ( «« т).

,

гдeД(f - погрешность установки фазовращателем, фазового сдвига . Дпя предлагаемого способа поверки

выражение ( 15) принимает вид

ffU,).

2

1

г:А;„.п% rA;,)(l+ctg- ), 40

ntt

(16)

Например, с.целью определения погрешности фазометра по трем гармош - ческим составляющим () погрешности по известному способу поверки необходимо использовать величину фазового сдвига, устанавливаемого фазовращателем, равную 90 .

Точность предлагаемого способа в 42 раз выше точности известного способа поверки для рассмотренного примера. При увеличении числа гармонических составляющих погрешности пред

0

5

0

5

0

5

0

лагаемый способ еще более точен по сравнению с известным.

Формула изобретения

Способ определения погрешности фазометров и двухфазных генераторов, основаннь:й на измерении зависимости погрешности фазометра и двухфазного генератора от фазового сдвига, введении дополнительного фазового сдвига между сигналами двухфазного генератора, повторном измерении зависимости погрешности фазометра и двухфазного генератора от фазового сдвига, вычислении результирующей погрешности фазометра (или двухфазного генератора), используя разность измеренных зависимостей погрешности от фа™ зового сдвига, о т л и ч а ю. щ и й- с я тем, что, с целью повьшения точности определения погрешностей фазометров и двухфазных генераторов, проводят измерение первых двух зависимостей погрешности фазометра и двухфазного генератора от фазового сдвига при нулевом и дополнительном фазовом сдвиге, равном 180, между сигналами двухфазного генератора, затем вычисляют первую результирующую погрешность фазометра (или двухфазного генератора)только для нечетных гармоничес ких составляющих погрешности по разности результатов измерений, проводят измерение зависимостей погрешности фазометра и двухфазного генератора для нулевого и дополни360 , тельного фазового сдвига Ч вё -г ,

|Где m - число гармонических составляющих, которые необходимо учесть при- разложении в ряд Фурье, вычисляют вторую результирующую погрешность фазометра (или двухфазного генератор а) только для четных гармонических составляющих погрешности по разности результатов измерения зависимости по- грешности от фазового сдвига, суммарную погрешность фазометра (или двухфазного генератора) определяют по сумме результатов вычисления первой и второй результирующих погрешностей фазометра (или двухфазного генератора) .

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности определения погрешности фазометров и двухфазных генераторов. Устройство, реа- лизующ1ее способ, содержит двухфазный генератор (г) 1, фазометр (Ф) 2 и фазовращатель 3. Измерение первых двух зависимостей погрешности фазометра 2 и Г 1 от фазового сдвиги (ФС) осуществляют при 1сулевом и дополнительном фазовом сдвиге, равном 180, между сигналами двухфазного Г I. Вычисляют реэультируюпую погрешность Ф 2 (или Г 1) для нечетных гармонических составляющих погрешности Затем по разности результатов иэме- рения зависимости погрешности от ФС при нулевом и 180° ФС между сигналами Г 1 устанавливают дополнительный ФС между сигналами Г 1, равньй Cf ,и измеряют зависимость пограиности Ф 2 и Г1 от ФС. После этого, вычисляют результирующую погрешность Ф 2 (иди Г 1) для четных гармонических составляющих погрешности по разности результатов измерения зависимости погрешности от ФС при нулевом и дополнительном ФС (f . Суммарную, погрешность Ф 2 (или Г 1; определяют по сумме результатов вычисления результирующей погрешности от ФС или нечетных и четных гармонических составляюпщх по- грещности. 1 ил. (Л