Способ поверки двухфазного генератора Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

N)

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, может быть исполь- :зовано при оценке погрешности фазовых калибраторов и является усовершен ствованием изобретения по авт. св. № 596890.

Цель изобретения - повышение точности поверки двухфазных генераторов

В способе поверки двухфазного ге- нератора, основанном на сличении с помощью фазометра фазовых сдвигов поверяемого и образцового генераторов в каждой поверяемой точке его фазовой шкалы, причем выходные сигналы пове- ряемого генератора поочередно подают на преобразователь частоты, где их преобразуют в сигналы фиксированной частоты, которые сравнивают по фазе в течение двух циклов измерения с ко герентными им сигналами образцового генератора, при этом в первом цикле измерения к фазометру подключают сигналы с опорных каналов поверяемого и Образцового генераторов, во втором цикле - с измерительных каналов обоих генераторов, по разности измеренных значений определяют погрешность, вводят дополнительный фазовый сдвиг только в опорньш канал Поверяемого генератора и выполняют третий цикл измерения, при котором к фазометру подключают Сигналы с опорных каналов поверяемого и образцового генераторов, устанавливают первоначальный фазовьй сдвиг в опорном канале, вводят дополнительный, равный указанному фазовый сдвиг только в измеритель- ньй канал поверяемого генератора и выполняют четвертый цикл измерения, при котором к фазометру подключают сигналы с измерительных каналов обоих генераторов, по разности измеренных значений в третьем и четвертом циклах измерения определяют погреш- ность, результирующую погрешность поверяемого генератора определяют по разности результатов вычисления зависимости погрешности от фазового сдвига для первого и второго циклов измере- кия и зависимости погрешности от фазового сдвига для третьего -и четвертого циклов измерения. .

На чертеже приведена структурная схема устройства, осужествляю1цёго предлагаемый способ поверки.

Устройство содержит образцовый двухфазный генератор 1, гетеродин 2, умножитель 3 частоты, фазометр 4, коммутаторы 5 и 6, смесители 7-9, блок 10 управления, поверяемый двухфазный генератор 11 и фазовращатели 12 и 13. Образцовый двухфазный генератор 1 соединен через коммутатор 6 с одним входом фазометра 4, поверяемый двук- фазньй генератор 11 своими выходами через фазовращатели 12 и 13 соединен с входами коммутатора 5, выход которого подключен через смеситель 8 к второму входу фазометра 4, выход опорного канала образцового генератора

1соединен через умножитель 3 частоты с первым входом смесителя 9, выход которого соединен с вторым входом смесителя 8, выход опорного канала поверяемого генератора 11 соединен с первым входом смесителя 7, выход которого соединен с входом образцового генератора 1, выход гетеродина 2 соединен с вторыми входг1ми смесителей 7 и 9, выходы блока 10 управления соединены с управляющими входами коммутаторов 5 и 6.

Для обеспечения когерентности входных сигналов фазометра 4 (частота F) при преобразовании выходных сигналов поверяемого генератора 11 (частота ) Частоты выходных сигналов гетеродина

2(fp) и умножителя 3 частоты (f.) должны выбираться, например, из соотношений «

f „ f, + F .

I-Ж-; f

F .-1)

a

где fo - дискрет фазового сдвига генератора 1.

Измерение погрешности поверяемого двухфазного генератора 11 осуществляют следующим образом.

Устанавливают фазовьй сдвиг выходных сигналов поверяемого генератора 11, равньй первой поверяемой точке его фазовой шкалы. Устанавливают аналогичный фазовьй сдвиг между выходными сигналами образцового генератора 1. Фазовращателями 12 и 13 вводят равные (принимаемые за нулевые) фазовые сдвиги ( 0°, t/fi о ).

С помощью блока 10 управления под ключают к фазометру 4 сигналы опорных каналов образцового 1 и поверяемого 11 генераторов. Производят измерение фазометром 4 фазового сдвига сигналов опорных каналов С/о ) - первьй цикл измерения. С помощью блока управления подключают к фазометру 4 сигналы измерительных каналов образцового 1 и поверяемого 11 генераторов. Производят второй цикл измерения фазометра

3U221

4 фазового сдвига (V() сигналов измерительных каналов. По. разности измеренных значений определяют погрешность измерения для первой поверяемой , точки шкалы гбНератора П.

, о, -V

П1

Затем вновь с помощью блока 10 уп- равления подключают к фазометру 4 сигналы опорных каналов генераторов 1 и 11. Фазовращателем 12 вводят дополнительный фазовый сдвиг У , - Гo в. опорный сйгнйл генератора II, величйну которого устанавливают по индика-- тору фазометра 4 кратной величине дискрета фазЬвого сдвига двухфазного генератора II (фазовый сдвиг в измерительном сигйале остается нёизменньм

%з 0)

Производят третий цикл измерения

фазометром 4 - . С помощью блока 10 управления подключают к фазометру 4 сигналы из fepитeльныx каналов гене- раторов 1 и II. Фазовращатель 12 устанавливают в нулевое положение (V/д О), а фазовращателем 13 вводят дополнительный фазовый сдвиг .(Vy ) в измерительный канал генератора 11 и производят четвертый цикл измерения фазометром 4 - У . По разностм измеренных значений для первой поверяемой точки определяют погрешность измерения

( / I

W (/ - W 1 - о/ JH

Устанавливают фазовьй сдвиг выходных сигналов генератора 11, равный второй поверяемой точке его фазовой шкалы, и аналогичный фазовый сдвиг между выходными, сигналами образцового генераторе 1.

Фазов15ащателями 12и 13 вводят нулевые фазовые сдвиги ( V,, О ,

0°).

Последовательно устанавливая фазовые сдвиги выходных сигналов поверяе- мого генератора II во второй, третьей и так далее до последней k-й поверяемой точки его фазовой шкапы, предлагаемым сйособрм снижают экспериментальные данные и вычисляют соотвётст венно величины % , % ; V, , У/ Г..

{а J

Hj n

Полученный результат измерений можно представить в виде двух систем уп- равления:.

774

, , г, + / nFti.M) ;

. г Vu-)/

Ч 3 ь г-З (JtH) V, ,, +У, , г ./ i- r ;где fr« %b/t соответственно фазот ая погрешность поверяемого генератора J1 и фазо-. вая погрешность, обусловленная преобразованием выходных сигналов поверяемого генератора 11 в когерентные сиг-- налы фиксированной частоты для k-й точки измерения;

- погрешность, обусловленная преобразованием для k-й точки измерения при введенном дополнительном фазовом сдвиге, Ч д - п-й.- и If - интервал между поверя- емьми точками фазовой шкали генератора 11. Кроме этого, результаты измерений можно представить в виде двух зависимостей от фазового сдвига

(У) ,W ();

f w г ( + fnt( + P,

последнюю мояою преобразовать к виду 1/(ч;.. vfj,) V-.CV-f) +Vnf.(«f);

где Vnp(4 + ) - зависимость „f, (ЧО , сдвинутая влево на угол %.

f с J - Pj ) - зависимость г (f) , сдвинутая вправо на угол v,.

Разность между измеренньгми зави- . симостями 4 (f) и (4 -V) содержит информацию только о погрешности по- , веряемого генератора II во всех k по- .веряемых точках его шкалы.

Результирукяцие значения погрешно- сти поверяемого генератора 1Гв каждой k-й точке его шкалы 4V-. () Vni. могут быть определены, например пуteM разложения в ряд Фурье разности W - f (V -) по формуле г

Ч Д ч;) I

W.-i l

(

к- С,

X cos m. Ч ,

к ).

где m - номер гармоники погрешности

поверяемого генератора 11 m 1,Д,3,...,г;

соответственно амшштуды синусоидальных и косинусо- идальных.гармонических составляющих разложения в ряд 15 Фурье погрешности поверяемого генератора 11. уды рассчитываются по фор

JO

20

0.5

В

KV)

0,5 С ctg

;

С 0,5 С, - 0,5 В,,,

4. Я ctg где В, С - соответственно амплитуды синусоидальных и косину- соидальных гармонических составляющих разложения в ряд Фурье разности

V W - ( - f ) .

Результирующие значения погрешности поверяемого генератора 11 могут быть определены для каждой k-й точки его шкалы путем решения указанных двух систем уравнений. Таким образом, достигается повьш1е- ние точности определения погрешностей

двухфазного генератора за счет компенсации фазовой погрешности, обусловленной преобразованием выходных сигналов поверяемого генератора в когерентные сигналы фиксированной частоты и вьщеления только погрешности поверяемого двухфазного генератора.

Формула изобретения

5

0

5

30

35

Способ поверки двухфазного генератора по авт. св. № 596890, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поверки в каждой измеряемой точке его фазовой шкалы, проводят третий цикл измерения, при котором вводят дополнительный фазовый сдвиг только в опорный канал поверяемого генератора, а.к фазометру подключают сигналы с опорных каналов поверяемого и образцового генераторов , проводят Четвертый цикл измерения, при котором вводят дополнительный фазовый сдвиг только в измерительный канал поверяемого генератора, а к фазометру подключают сигналы с измерительных каналов обоих генераторов, после чего определяют погрешность по разности.измеренных значений в третьем и четвертом циклах измерения, результирующую погрешность поверяемого генератора определяют по разности результатов вычисления зависимости погрешности от фазового сдвига для первого и второго циклов измерения и зависимости погрешности от фазового сдвига для третьего и четвертого циклов измерения.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и позволяет повысить точность поверки. С помощью фазометра осуществляют сличение вых сдвигов поверяемого и образцового генераторов в каждой поверяемой точке его фазовой шкалы. Выходные сигналы поверяемого генератора, преобразованные в сигналы фиксированной частоты, сравнивают по фазе в течение двух циклов. Новизна состоит в выполнении третьего цикла измерения, при котором вводят дополнительный фазовый сдвиг в опорный канал поверяемого генератора. При этом к фазометру подключают сигналы с опорных каналов поверяемого и образцового генераторов и выполняют четвертый цикл из мерения. Б процессе четвертого цикла измерения вводят дополнительный фазовый сдвиг в измерительный канал поверяемого генератора, а к фазометру подключают сигналы измерительных каналов обоих генераторов. 1 ил. S (Л