СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ Советский патент 1968 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для повЕлшения точности измерения сдвига фаз в цифровых фазометрах с иостоянным измерительным временем. Р1звестен способ измерения сдвига фаз между двумя колебаниями при помощи цифрового фазометра с постоянным измерительным временем, основанный на подсчете числа счетных импульсов. Частота этих имиульсов находится Б целочисленном отношении с частотой измеряемых колебаний; они сгруииированывиачки, длительность которых проиорциональиа фазовому сдвигу между колебаниями и обратно пропорциональна частоте колебаний и которые проходят на вход счетчика за измерительное время, кратное частоте счетных импульсов. Однако такой способ характеризуется пониженной точностью измерения фазового сдвига из-за погрешности, обусловленной иреобразованием промежутка времеш, соответствующего фазовому сдвигу, в цифру. Предлагаемый способ измерения сдвига фаз между двумя колебаниями при помощи цифрового фазометра с иостояннылг измерительным времеис,м отличается тем, что фазу сигнала, из которого формируют счетные импульсы, непрерывно и равномерно вращают со скоростью, равной отношению 360° к измерительному времени. Это позволяет иовысить точность измерения сдвига фаз в цифровых фазометрах с постоянным измерительным временем. На чертеже показан возможный вариант схемы для осуществления описываемого способа. Схема состоит 13 формирующ1 х усилителей / и 2, триггеров 3 и 4. каскадов совпадений 5 и б, умножителя частоты 7, фазовраи1.агеля 8, формирователя импульсов .9, делителя 10 частоты следования импульсов и счетчика И. Схема работает следующим образом. Измеряемые колебания поступают иа входы формирующих усилителей 1 и 1, которые иреобразуют синусоидальные напряжения в напряжения прямоугольной формы и дифференцируют эти преобразованные напряжения. После дифференцирования напряжения ирямоугольноГ формы превращаются в две послсдовательностп остроконечны. импульсов, моменты возникновения которых соответствуют моментам перехода через нуль изл.еряемых колебаний. Сдвиг во времени между каждой napoii соответствующих имиульсов обеих гюследовательносте т ироиорционален фазовому сдвигу между измеряемыми колебаниями и обратно иропорционален их частоте т

П-образной формы. Положительные полуволны этого напряжения, имеющие длительность

1 -, подаются на первый вход каскада совсо

падений 5. Одно из измеряемых колебаний подается на умножитель частоты 7. Умнолсенное напряжение проходит через фазовращатель 8, непрерывно вращающий фазу со скоростью 360°, где гнзм -измерительное .время, и поступает на формирователь импульсов 9. Затем сформированные импульсы подаются на второй вход каскада совпадений 5. К выходу формирователя импульсов 9 также подключен через делитель 10 частоты следования импульсов триггер 4, на выходе которого возникает напряжение П-образной формы. Положительные полуволны этого напряжения, имеющие длительность , подаются на второй вход каскада совпадений 6.

Па первый вход каскада совпадений 6 поступают пачки импульсов длительностью

t --, прощедщие через каскад совпадений 5,

со

Прощедшие через каскад совпадения 6 за измерительное время /„зм пачки импульсов с

длительностью т - подаются на вход счетчика 11.

Благодаря введению непрерывного и равномерного вращения фазы сигнала умноженной частоты со скоростью 360°/ изм положение

каждого первого счетного импульса в промежутке времени, соответствующем сдвигу фаз, сдвигается относительно положения в предыдущем промежутке времени на величину -,

где /о - период следования счетных импульсов;

п - количество периодов сигнала, укладывающихся в измерительное время.

Предмет изобретения

Способ измерения сдвига фаз между двумя

колебаниями при помощи цифрового фазометра с постоянным измерительным временем, основанный на подсчете числа счетных импульсов, частота которых находится в целочисленном отнощении с частотой измеряемых

колебаний и .которые сгруппированы в пачки, длительность которых пропорциональна фазовому сдвигу между колебаниями и обратно пропорциональна частоте колебаний и которые яроходят на вход счетчика за измерительное время, кратное частоте счетных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, фазу сигнала, из которого формируют счетные имлульсы, непрерывно и равномерно вращают со скоро€тью, равной отношению 360° к измерительному времени.