Фазометр Советский патент 1992 года по МПК G01R25/00 

ё

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия при устранении гальванической связи между источниками сигналов.Устройство содержит нормирующие усилители 1.1 и 1.2, параметрические зонные генераторы 2.1 и 2.2, усилители-ограничители 3.1 и 3.2, генератор 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, ключ 6, генератор 7 квантующих импульсов и счетчик-индикатор 8. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

х| СО XI W |СЛ 40

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения взаимного сдвига фаз гармонических сигналов при обеспечении гальванической развязки их источников.

Цель изобретения - повышение быстродействия при устранении гальванической связи между источниками сигналов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Фазометр содержит нормирующие усилители 1.1 и 1.2, параметрические зонные ( пазонные) генераторы 2.1 и 2.2, усилители- ограничители 3.1 и 3.2, генератор 4 накачки, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, электронный ключ 6, генератор 7 квантующих импульсов и счетчик-индикатор 8. Первые и вторые входные клеммы фазометра через соответственно нормирующие усилители

Каждый из пазонных генераторов 2.1 и

Фазометр работает следующим образом.

Сигналы, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, поступают на входы нормирующих усилителей 1.1 и 1,2, где они нормируются (усиливаются или ослабляются) до уровня, достаточного для осуществле- ния управляющего воздействия на пазонные генераторы. С выхода нормирующих делителей 1.1 и 1.2 сравниваемые сигналы поступают на сигнальные входы пазонных генераторов 2.1 и 2.2. Низкочастотный сигнал с генератора 4 накачки поступает на объединенные входы накачки пазонных генераторов 2.1 и 2.2 и далее на обмотки накачки 11, что вызывает модуляцию реактивного параметра (индуктивности). В результате этого в резонансных обмотках 12 и цепи из конденсатора 13 и переменного резистора 14 возникают параметрические колебания в высших зонах неустойчивости при условии поступления на сигнальные входы пазонных генераторов и далее на обмотки 15 управления нормированных сравниваемых сигналов. При отсутствии сигналов на входах

фазометра пазонные генераторы находятся в режиме срыва колебаний в резонансных обмотках 12, что обеспечивается соответствующей начальной установкой переменных резисторов 14 в обоих пазонных генератоpax. Когда поступают сравниваемые сигналы на обмотки 15 управления, в резонансных обмотках 12 возникают колебания с частотой F

F nfHaK,(1)

где п - положительное число, зависящее от амплитуды генератора накачки;

fna - частота генератора накачки, и начальными фазами, соответствующими начальным фазам сравниваемых колебаний

(т. е. фаза сравниваемых колебаний навязывается параметрическим колебаниям). С выходов пазонных генераторов 2.1 и 2.2 параметрические колебания с фазами, соответственно равными фазам сигналов, поступают

на входы усилителей-ограничителей 3.1 и 3.2 соответственно, где они преобразуются в последовательности импульсов фиксированной частоты F, начальные фазы которых соответствуют фазам входных сигналов. С

выходов усилителей-ограничителей 3.1 и 3.2 эти последовательности импульсов поступают на входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, на выходе которого формируются импульсы с длительностью, пропорциональной разности фаз сравниваемых входных колебаний. Эти импульсы управляют электронным ключом 6 (открывая его), через который сигнал с генератора 7 квантующих импульсов с частотой 360 F поступает на

вход счетчика-индикатора 8. Поскольку фазовый сдвиг р по определению равен

f-Зр.И

где т - временной интервал, определяемый фазовым сдвигом р,

Т - период колебаний,

то при квантовании временного интервала г частотой 360F получаем результат

р г-360Р Ц р,

где Т -р

Таким образом, полученный результат квантования (р численно равен фазовому

сдвигу р. Этот результат регистрируется счетчиком-индикатором 8.

Предложенный фазометр по сравнению с прототипом повышает быстродействие, поскольку получение численного значения фазового сдвига сведено к простому подсчету количества импульсов, Применение пазонных генераторов обеспечивает соответствующее соотношение частот квантующих импульсов и частот сравниваемых колебаний, а измерения выполняются на высокой частоте.

Формула изобретения 1. Фазометр, содержащий генератор, два усилителя-ограничителя, ключ, один вход которого соединен с выходом генератора квантующих импульсов, а выход - с входом счетчика-индикатора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействиям него введены элемент ИСКЛЮ- ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два нормирующих усилителя, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами первого и второго параметрических зонных генераторов, третьи входы которых соеди- нены с выходом генератора, а выходы соединены соответственно с входами усилителей-ограничителей, выходы которых соединены с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом ключа.

2. Фазометр по п. 1,отличающий- с я тем, что параметрический зонный генератор содержит два магнитных сердечника с обмотками накачки, резонансными обмотками и обмотками управления, выводы которых соединены с первым и вторым входами параметрического зонного генератора, а обмотки управления включены последовательно и согласно, при этом обмотки накачки включены последовательно и согласно, а их выводы соединены соответственно с третьим входом и общей шиной параметрического зонного генератора, резонансные обмотки включены последовательно и встречно, и их выводы соединены соответственно с выводами последовательной цепи из конденсатора и переменного резистора, при этом вывод конденсатора соединен с выходом параметрического зонного генератора, а вывод переменного резистора - с общей шиной.