Способ определения сдвига фазы между входным и выходным сигналами исследуемого объекта Советский патент 1991 года по МПК G01R27/28 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при экспериментальном исследовании динамических свойств систем автоматического управления и их отдельных звеньев в диапазоне инфранизких частот.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей измерения фазового сдвига между входным и выходным сигналами исследуемого объекта путем одновременного определения постоянной времени инерционности этого исследуемого объекта.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - осциллограмма движения электронного луча.

Устройство содержит электроннолучевой осциллограф 1, генератор 2 гармонического сигнала, исследуемый объект 3, задатчик 4 частоты, фазо- сдвигающий элемент 5, горизонтально 6 и вертикально 7 отклоняющие пластины, модулятор 8 яркости электронного луча, блок 9 фотоприемников, экран 10 электронно-лучевого осцилло ра ьа, первый 11, второй 12 и третий 13 блоки запоминания, логический блок 14, отсчетное табло 15, элементы ИЛИ 16 и 17, первый 18 и рторой 19 блоки вычитания, блок 20 деления, первый коммутатор 21 на п входов и 2п выходов, первое 22 и второе 23 реле с самоблокировкой и задержкой на срабатывание, второй коммутатор 24 на п входов и 2п выходов, при

а ьэ

Ф

со

3

J1

этом выход генератора 2 подключен к отклоняющим пластинам 7 осциллографа 1 непосредственно и через исследуемый объект 3 и фазосдвигаюший элемент 5 к пластинам 6 и модулятору 8 соответственно. На одной из осей прямоугольной системы координат экрана 10 установлены п светочувствительных элементов (фотоприемников фотореле), выходы которых подключены через соответствующие п входов логического блока 14 к входу отсчетного табло 15 Входы логического блока 14 подключен к соответствующим п входам блока 11 запоминания непосредственно и через коммутаторы 21 и 24 к соответствующим п входам блоков 12 и 13 запоминания. Выходы блоков 11 и 12 запоминания подключены к соответствующим одним п входам блоков 18 и 19 вычитани а выходы блока 13 запоминания - к соответствующим другим п входам этих блоков. Управляющие входы коммутато

ров 2.1 и 24 подключены к выходам реле 25 ние его блоков. Установка другой часй -40

22 и 23, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ 16 и 17. Входы последних подключены к соответствующим выходам блоков 11 и 12 запоминания. Выходы блоков 18 и 19 вычитания соединены через блок 20 деления с входом табло 15 предъявления результата измерения.

Устройство работает следующим образом.

Электронно-лучевой осциллограф 1 генерирует поток электронов в виде луча, световое пятно в поперечном сечении которого высвечивается на экране 10 осциллографа 1. Генератор 2 генерирует с нулевой начальной базой гармонический сигнал. Под воздействием электронного луча срабатывает одно из п фотореле блока 9 и включается через размыкающие контакты коммутатора 21 соответствующая ячейка памяти блока 11 запоминания, что pea лизует операции запоминания и фиксирования начального положения светового пятна на экртне 10. Лалее через элемент ИЛИ 16 вктючпется реле 22, которое самоблокируегея и переключает контакты коммутатора 21 к входным цепям блока 12.

В момент первого пересечения координатной оси на экране 10 электронным лучем включается другое фотореле блока 9. Выходной сигнал этого фотореле поступает черн ч г ыклппир контакты

30

35

45

50

.5

тоты генерации гармонического сигнала и фазовой задержки осуществляется с помощью задатчика 4 частоты. Наличие фазовой задержки обеспечивает разную яркость свечения сторон эллипса на экране 10 осциллографа 1, по которой известным образом определяется знак фазового сдвига между входным и выходным сигналами исследуемого объекта 3. Формула изобретения

Способ определения сдвига фазы между входным и выходным сигналами исследуемого объекта, заключающийся в том, что из входного и выходного сигналов исследуемого объекта формируют два взаимно перпендикулярных электромагнитных поля, упр.п ляющих движением электронного луч л электронно-лучевой трубки, задерживают на четверть периода следоммния входной сигнал исследуемого о.бъекта, модулируют им яркость электронного луча и определяют сдвиг фа-ч/ по параметрам разнояркостного -мттипса, отображаемым на экране электроннолучевой трубки, о т л и ч a i - щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возмсм частей путем измерения постоянно/ времени инерционности исследуемого объекта, запоминают и последовательно фиксируют расположение свг-тонмх пятен электронного луча n njiort v г ч его

0

5

0

коммутатора 21 и размыкающие контакты коммутатора 24 на вход соответствующей ячейки памяти блока 12 запоминания. Через элемент ИЛИ 17 включается реле 23, которое самоблокпруется и переключает контакты коммутатора 24 к входам блока 13 запоминания.

3 момент второго пересечения координатной оси электронным лучсм включается третье фотореле блока 9, выходной сигнал которого запоминается и фиксируется в блоке 13 запоминания. Выходной сигнал блока 13 поступает на входы блоков 18 и 19 вычитания. Разностные сигналы на выходах последних переходят на соответствующие входы блока 20 деления. Результат деления этих разностных сигналов на выходе блока 20 деления предъявляется с помощью табло 15 отсчета.

Для приведения устройства в исходное состояние необходимо кратковременно отключить электрическое пита-40

30

35

45

50

.5

тоты генерации гармонического сигнала и фазовой задержки осуществляется с помощью задатчика 4 частоты. Наличие фазовой задержки обеспечивает разную яркость свечения сторон эллипса на экране 10 осциллографа 1, по которой известным образом определяется знак фазового сдвига между входным и выходным сигналами исследуемого объекта 3. Формула изобретения

Способ определения сдвига фазы между входным и выходным сигналами исследуемого объекта, заключающийся в том, что из входного и выходного сигналов исследуемого объекта формируют два взаимно перпендикулярных электромагнитных поля, упр.п ляющих движением электронного луч л электронно-лучевой трубки, задерживают на четверть периода следоммния входной сигнал исследуемого о.бъекта, модулируют им яркость электронного луча и определяют сдвиг фа-ч/ по параметрам разнояркостного -мттипса, отображаемым на экране электроннолучевой трубки, о т л и ч a i - щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возмсм частей путем измерения постоянно/ времени инерционности исследуемого объекта, запоминают и последовательно фиксируют расположение свг-тонмх пятен электронного луча n njiort v г ч его

Изобретение может быть использовано при экспериментальном исследовании динамических свойств систем автоматического управления в диапазоне инфранизких частот. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей достигается путем одновременного определения постоянной времени инерционности исследуемого объекта. Для этого последовательно фиксируют расположение световых пя- ген электронного луча в плоскости его поперечного сечения на отрезке прямой линии в начале его движения и в моменты первого и второго пересечений световым пятном этой линии. Измеряют расстояние 3 между первым и вторым пересечением, а также расстояние А между начальной точкой и вторым пересечением, при этом постоянную времени Т инерционности вычисляют как Т А/3. 2 ил. Ј С/3