ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1968 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено, в частности, для измерения сдвига фаз между двумя периодическими сигналами с частотой от 0,01 до 100 гц.

Известны отечественные инфранизкочастотные фазометры типа НФ-3, содержащие усилители постоянного тока, индикаторы прохождения входных напряжений через нуль, блоки отсечки временного сдвига между сигналами и периода, генератор импульсов, электронный клапан, делитель частоты и счетчик импульсов.

Предлагаемый инфранизкочастотный фазометр отличается от известных тем, что он снабжен интеграторами временных сдвигов и периодов, входы которых соединены с блоками отсечки временных сдвигов и периодов соответственно, прибором, измеряющим отношение двух величин, например логометром, соединенным с выходами интеграторов временных сдвигов и периодов, и реле времени, подключенным к выходу одного из устройств индикации. Это позволяет упростить процесс измерения фазы и получить непосредственный ее отсчет.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого фазометра; на фиг. 2 - эпюры напряжений.

Сигналы, поданные на входы каналов фазометра, усиливаются усилителями 1 и 2 и поступают на входы индикаторов 3 и 4 прохождения напряжений через нуль. Импульсы с выходов индикаторов подаются на вход блока 5 отсечки временных сдвигов между сигналами. На вход блока 6 отсечки периодов импульсы поступают только с индикатора 3.

Блоки отсечки временных сдвигов и периодов являются симметричными триггерами с двумя входами. На выходе блока 5 отсечки временных сдвигов образуется серия импульсов, длительность которых равна временному сдвигу между сигналами. Блок 6 отсечки периодов от первого импульса переходит из одного устойчивого состояния в другое и не реагирует на импульсы, поступающие на его вход.

Напряжение с блока 5 отсечки временных сдвигов подается на интегратор 7 временных сдвигов, а напряжение с блока 6 отсечки периодов - на интегратор 8 периодов. Интеграторы временных сдвигов и периодов управляются реле времени 9, отсчитывающим целое число периодов «n».

За это время интегратор 7 временных сдвигов выдает напряжение, пропорциональное сумме целого числа временных сдвигов между входными сигналами

где K - коэффициент пропорциональности;

Δtφ - временной сдвиг между входными сигналами; а интегратор 8 периодов - напряжение, пропорциональное целому числу периодов

где Т - период входных сигналов.

Таким образом, временные сдвиги между сигналами и периоды измеряются одновременно.

Напряжения с интеграторов временных сдвигов и периодов поступают на логометр 10, измеряющий отношение токов (напряжений), пропорциональное сдвигу фаз между сигналами

где α - угол отклонения стрелки логометра;

K₁ - коэффициент деления.

Инфранизкочастотный фазометр, содержащий усилители входных сигналов, устройства индикации перехода сигналов через нуль, блок отсечки временных сдвигов между сигналами и блок отсечки времени целого числа периодов, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и непосредственного отсчета, фазометр снабжен интеграторами временных сдвигов и периодов, входы которых соединены с блоками отсечки временных сдвигов и периодов соответственно, прибором, измеряющим отношение величин, например логометром, соединенным с выходами интеграторов временных сдвигов и периодов, и реле времени, подключенным к выходу одного из устройств индикации.