СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХНАПРЯЖЕНИЙ Советский патент 1970 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к ббласти фазоизмерительной техни-ки. Известные опособы иэмерения разности фаз двух переменных напряжений с цифровым отсчетом результата ;в угловых или дуговых единицах измерения и «х долях, основанные на (Подсчете числа импульсов, вырабатыаае1МЫХ в промежутке времени между моментами перехода образцового и исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие «ачалам пе(риодов, имеют сравнительно невысокие точность, стабильность п быстродейст;вие. Предлагаемый способ измерения разности фаз двух переменных напряжений позволяет повысить точность, ста1бильность и быстродействие (благодаря то-му, что s (Маменты двух соседних переходов образцового напряжения че|рез нулевые значения формируют линейно изменяющиеся натьряжения -с одинаковым на клонам, Образуют напряжение их разности, с момента последнего пе рехода осуществляют периодическое преоб1разование этого напряжения IBO временной интервал с периодом, равным об1разова«но,му интервалу, и коэффидиентО|М лреОбразова«ия, обеопечивающи;М осуществление в течение периода изменения образцового напряжения количества циклов преобразования, равного 1Количест;ву счетных имлульсав, соответствующих фазовому сдвиify на ОДИН период, и из имшульсов, фиксирующих окончание временных интервалов, формируют последовательность счетных импульсов, количество которых подсчитывают до момента перехода через нуль исследуемого напряжения. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг. 2 - временная диагралша напряжений, поясняюн;ая основные операции способа. Для измерения разности фаз Аф 1между образцовыл бо и исследуемым LJj. напряженияiMH фиксируют моменты перехода входных сигналоа через нулевые значения, соот.ветс;вующие началал периодов. Фиксацию моментов перехода напряжений и и Uj: осуществляют соответственно фор мирователями / и 2, с помощью которых вырабатывают импульсные сигналы Ui н U-2 в начале периода обоих напряжений. По получении сигнала, разрешающего измерение, В мОМент ti перехода образцового напряжения через нулевое значение с помощью триггера 3 запускают развертывающую систему 4 и фор.мируют линейно изменяющееся напряжение Ср,. В момент t- следующего перехода этого же напряжения через нулевое значение, соответствующее началу периода, с помощью указанного триггера запускают развертывающую систему 5 и формируют линейно изменяющееся иацряжеиие Up,. Начиная с этого момента времени, и.опользуя диффе,рекциальное включение 1выходных ценен .развертывающих систем, на дифференциально выходе образуют постоянное -напряжение Up, .равное разности линеш-ш изменяющихся па.пряжений LJpi и Upz. В этот же .момент яе реключают трипгар 6 и его выходны,м сигналом L/fn открывают ключ 7 счетчика 8 импульсов. ОдноВ|ременно с этим зашускают .блок 9 лериодического (Преобразования напряжения

во временной интарвал Д.

Преобразование нацряжения во временной инторвал осуществляют с периодом преобразования, равным образованному инте|рвалу, например, с по1мощью линейно изменяющегося напряжения Up, пилообразной формы. Коэффициент преобразования рассчитывают так, чтобы в течение периода 7о изменения образцового напряжения Uo осуществлялось коли1чест1во циклов преобразования, равное количеству По счетных иАшульсов, соответствующих фазовому сдвигу на один период.

В процессе ше|риодическога преобразования из импульсов, фиксирующих окончание временных интервалов, формируют последовательность счетных нмиульсав Uo, которую подают в счетчик 8 через открытый ключ 7. Количество вырабатываемых импульсов подсчитывают.

В момент t-j перехода через нуль исследуемого напряжения импульсам формирователя 2 переключают Tipnrrap 6 Б исходное состояние и, закрывая ключ 7, прек1ращают счет.

Таким образом, в промежутке времени между моментами переходов образцового и исследуемого напряжений че;рез нулевые значения, соответствующие началам периодов, счетчиком 8 фиксируют количество п прошедших через ключ 7 импульсов UK, пропорциональное разности фаз Аф, независимо от частоты колебаний входных сигналов.

Число, соответствующее разности фаз, измеренной В угловых или дуговых единЕцах и

их долях, представляют в удобной для .визуального на.блюдения системе счисления, например в десятичной -или десятично-щестидесятиричной (градусы, .минуты, секунды) на цифровом оточетном устройстве или считывают в виде цифрового кода для целей автоматического контроля, управления и регистрации цифропечатаю.щими устройст1вами.

По окончании измерения схему приводят в исходное .состояние (вспомогательные цепи на функциональной схеме не показаны).

Пре.Д:мет изобретения

Способ измерения разности фаз двух переменных напряжений с цифровым отсчетом результата в угловых или дуговых единицах измерения и их долях, основанный на лодсчете числа импульсов, вырабатываемых в промежутке времени между моментами перехода образцового и исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие началам Пе риодов, отличающийся тем, что, с целью Повышения точности и быстродействия, в .моменты двух соседних переходов образцового напряжения через нулевые значения формируют линейно-изменяющиеся напряжения с одинаковым наклоном, образуют напряжение

их разности, с момента последнего перехода осуществляют ле|риодическое П|реобра.зование этого напряжения во .В|ременной интервал с периодом, равным образованному интервалу, и коэффициентом преобразования, обеспечивающим осущест1вление в течение периода изменения образцового напряжения количества циклов ;П|рео;б)разования, равного количеству счетчных импульсов, соответствующих фазо вому .сдвигу на один период, ,и и.з импульсов,

.фиксирующих окончание временных интервалов, формируют последовательность счетных импульсов, количество, которых подсчитывают до 1момента перехода че1рез нуль исследуемого напряжения.

T::ir

1