Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и предназначено для изменения с высокой точностью фазовых углов относительно 180°-ного сдвига фаз.
Известны устройства для измерения фазовых сдвигов между двумя синусоидальными напряжениями, содержащие усилители-ограничители, дифференцирующие цепи, распределительную цепь, выходные триггеры, фильтр и прибор постоянного тока.
Предлагаемое устройство в отличие от известных снабжено двумя автоматическими переключателями, включенными на входе устройства, делителем частоты, один выход которого соединен с автоматическим переключателями, а вход - с выходом одной из дифференцирующих цепей, инвертором, включенным между выходом автоматического переключателя и входом усилителя-ограничителя, и дифференциальным усилителем, подключенным к выходам триггеров, с фазочувствительным выпрямителем, управляемым выходным напряжением делителя частоты. Это позволяет повысить точность измерения фазовых углов вблизи 180°.
На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений в схеме устройства.
Сравниваемые по фазе напряжения
U1=Um1sin(ωt+φ1) и
U2=Um2sin(ωt+φ2)
попеременно подаются то в один, то в другой каналы устройства при помощи автоматических переключателей 1 и 2, управляемых выходным напряжением с делителя частоты 3.
При одном положении переключателей 1 а 2 одно из сравниваемых напряжений, например U1, поступает на усилитель-ограничитель 4 и затем, после дифференцирования цепочкой 5, - на один из входов распределительной цепи 6. В этот же полупериод коммутации другое сравниваемое напряжение, например U2, после инвертирования фазоинвертором 7 подается на усилитель-ограничитель 8, затем на дифференцирующую цепь 9 и на другой вход распределительной цепи 6.
При другом положении переключателей 1 и 2 на фазоинвертор 7 поступает напряжение U1, с инвертора - на усилитель-ограничитель 8, далее на дифференцирующую цепь 9 и на вход распределительной цепи. В этот же, второй, полупериод коммутации напряжение U2 подается на усилитель-ограничитель 4 и после дифференцирования цепочкой 5 - на вход распределительной цепи 6 и т.д.
Распределительная цепь управляет каждым из триггеров 10 и 11 следующим образом.
Триггер 10 при первом положении переключателя запускается положительными импульсами напряжения +U1, проходящего через канал фазометра без инвертора, и отрицательными импульсами напряжения -U2 (см. фиг. 2), - полученными после прохождения через канал, содержащий фазоинвертор 7. Триггер 11 в этом случае запускается положительными импульсами напряжения +U2, проходящего через канал фазометра, включающего в себя фазоинвертор 7, и отрицательными импульсами напряжения -U1, которое проходит через канал фазометра без инвертора.
При втором положении переключателя триггер 10 запускается положительными импульсами напряжения +U2, проходящего через канал фазометра без инвертора, и отрицательными импульсами напряжения -U1, которое подается через канал с фазоинвертором. В этом положении переключателя триггер 11 запускается положительными импульсами напряжения +U1, проходящего через канал фазометра, содержащий фазоинвертор 7, и отрицательными импульсами напряжения -U2, которое проходит через канал фазометра без фазоинвертора 7.
В результате, через входную цепь дифференциального усилителя 12 протекают импульсы длительность которых при одном положении переключателя пропорциональна значению фазового угла π+(φ1-φ2), а при другом положении переключателя - значению угла π-(φ1-φ2).
При 180°-ном сдвиге фаз между сравниваемыми напряжениями на выходе дифференциального усилителя 12 отсутствует переменное напряжение частоты коммутации. В случае отклонения угла сдвига фаз между сравниваемыми напряжениями от 180° на выходе дифференциального усилителя 12 возникает переменное напряжение частоты коммутации, амплитуда которой пропорциональна отклонению угла сдвига фаз от 180° и не зависит от неидентичности фазовых характеристик преобразовательных каналов и неточности инвертирования фазоинвертора.
Переменное напряжение после выпрямления фазочувствительным выпрямителем 13 и фильтрации фильтром постоянного тока 14 измеряется выходным прибором 15 с нулем посередине.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ИЗМЕРИТЕЛЬ РАССТРОЙКИ СВЧ-РЕЗОНАТОРА | 1991 |
|
RU2014623C1 |
| Инфранизкочастотный фазометр | 1975 |
|
SU736004A1 |
| Устройство для измерения фозового сдвига между двумя синусоидальными напряжениями | 1973 |
|
SU471554A1 |
| Устройство контроля параметров движения транспортного средства | 2019 |
|
RU2741668C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ ГАРМОНИЧЕСКИМИ КОЛЕБАНИЯМИ КРАТНЫХ ЧАСТОТ | 1992 |
|
RU2050553C1 |
| СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ТЕРПЯЩИХ БЕДСТВИЕ | 2009 |
|
RU2402787C1 |
| СПАСАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА | 2010 |
|
RU2434244C1 |
| КВАДРАТУРНЫЙ ДЕТЕКТОР РАВНОВЕСИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ МОСТОВ | 1967 |
|
SU199996A1 |
| ДЕМОДУЛЯТОР ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ | 2008 |
|
RU2390101C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИЧЕНИЯ СИНУСОИДАЛЬНЫХ ЧАСТОТНЫХ ПОСЫЛОК | 1967 |
|
SU222729A1 |
Устройство для измерения фазового сдвига между двумя синусоидальными напряжениями, содержащее усилители-ограничители, дифференцирующие цепи, распределительную цепь, выходные триггеры, фильтр и прибор постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения фазовых углов вблизи 180°, устройство снабжено двумя автоматическими переключателями, включенными на входе устройства, делителем частоты, один выход которого соединен с автоматическими переключателями, а вход - с выходом одной из дифференцирующих цепей, инвертором, включенным между выходом автоматического переключателя и входом усилителя-ограничителя, и дифференциальным усилителем, подключенным к выходам триггеров, с фазочувствительным выпрямителем, управляемым выходным напряжением делителя частоты.
