КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1969 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники, а именно, к компенсационным фазометрам без преобразования частоты входных напряжений.

Известны компенсационные фазометры, содержащие градуированный фазовращатель и индикатор равенства фаз. Через фазовращатель на вход индикатора равенства фаз подается одно напряжение, а другое поступает на индикатор непосредственно.

Особенностью предложенного фазометра является то, что в цепь опорного сигнала введен парафазный усилитель, подключенный к делителям частоты, входы которых подсоединены к калиброванному фазовращателю, а выход фазовращателя - к первому перемножителю. При этом к выходу последнего подключены последовательно соединенные удвоитель частоты, второй перемножитель, к которому подведен исследуемый сигнал, усилитель с автоматической регулировкой усиления и фазочувствительный индикатор, соединенный с выходом второго удвоителя частоты. Вход второго удвоителя частоты подсоединен к одному из выходов генератора высокой частоты, подключенного другим выходом к первому перемножителю. Это позволяет расширить динамический и частотный диапазоны.

Фазометр содержит парафазный усилитель /, делители 2 и 3 частоты, потенциометрический калиброванный фазовращатель 4, генератор 5 высокой частоты, первый перемножитель 6, удвоители 7 и 8 частоты, второй перемножитель 9, усилитель 10 с автоматической регулировкой усиления, фазочувствительный индикатор (синхронный детектор) //.

Опорный сигнал Ui UiCOsQt поступает через парафазный усилитель 1 на делители 2 и 3 частоты. На выходе делителей частоты выделяются напряжения типа «меандр с периодом -, сдвинутые относительно друг друга на

четверть периода ().

Ь

Напряжения с выходов делителей 2 и 5 частоты подаются на потенциометрический фазовращатель 4. Фазовый сдвиг, вносимый этим

фазовращателем, не зависит от частоты и изменяется линейно от угла поворота движка потенциометра. Незначительная нелинейность не зависит от частоты и легко может быть учтена при калибровке фазовращателя.

Напряжение с выхода фазовращателя 4

/о

Из СзСоз - г поступает на первый переНапряжение на выходе перемножителя 6 имеет вид ( costat.

Это напряжение подается на удвоитель 7 частоты, на выходе которого выделяется напряжение (,cos(Qt+2 j) cos2iot.

Напряжение «о поступает на второй перемножитель 9, а на другой вход перемножигеля 9 - напряжение сигнала

(t)cOS(Q.t + (f}.

На выходе перемножителя 9 (t)cos(Qt + 2il) С05(0/ + ф) cos2co. После преобразования получим

и, - соз(2Й + Ф+2г1з) cos2co +

f- - cos{2 j; - ф) . cos2wt

Второй член этого выражения представляет собой переменное напряжение частоты 2со, амплитуда которого пропорциональна cos(2i|)),

а при малых отклонениях от -

порциональна )-ф.

Амплитуда колебания и-, пропорциональна амплитуде сигнального напряжения t/2(0Амплитуда колебания, определяемая вторым членом выражения для Uj, значительно меньше амплитуды колебания, определяемого первым членом, так как всегда мало отличается от- , но в такой же степени зависит

от Uzit).

Напряжение u поступает далее на усилитель с АРУ 10. Благодаря АРУ выходное напряжение усилителя не зависит от изменения амплитуды напряжения сигнала (0- Соответственно эти изменения не влияют теперь на напряжение частоты 2со, пропорциональное 2ф-ф. На выходе усилителя с АРУ 10 напряжение

w(7cos{2Q+9+2i|;) cos2u)f+

+ Ucos (2xj} - ф) cos2cu.

Это напряжение подается на фазочувствительный индикатор 11. Опорным напряжением

индикатора является напряжение с удвоителя

8, на вход которого подается напряжение с

генератора ВЧ 5.

Показание фазочувствительного индикатора пропорционально амплитуде напряжения частоты 2ш на выходе усилителя с АРУ 10.

Предмет изобретения

Компенсационный фазометр, содержащий

потенциометрический калиброванный фазовращатель и индикатор равенства фаз, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического и частотного диапазонов, в цепь опорного сигнала введен парафазный усилитель,

подключенный к делителям частоты, входы которых подсоединены к калиброванному фазовращателю, выход последнего подключен к к первому перемножителю, к выходу которого подключены последовательно соединенные удвоитель частоты, второй перемножитель, к которому подведен исследуемый сигнал, усилитель с автоматической регулировкой усиления и фазочувствительный индикатор, соединенный с выходом второго удвоителя частоты,

вход которого подсоединен к одному из выходов генератора высокой частоты, подключенного другим выходом к первому перемножителю.

Ь г/2 fti cos 611 - /