ВСЕСОЮЗНАЯ IП Д ТГ f- т Ё' ^l - т !^ V f' м ?' г • • У д с! ИК ! Lii I Siv; S с-ЛЛл1и nMIIБИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК G01R25/04 

ТИз1вестны образцовые датчики фазы ультразвуковых частот, содержащие кварцевый генератор, дедители частоты, аттенюаторы, одноканальное осциллографическое фазоизмерительное устройство .и вспомогательный делитель частоты, причем каждый из двух идентичных каналов выполнен из суммирующего смесителя .с пьезокварцевым фильтром, включенным последовательно с вычитающи.м смесителем и пьезокварцевым фильтром, «агруженным на вход делителя фастоты канала, а оба выхода фазовращателя заведены на вторые входы смесителей, кроме того, выход Вспомогательного делителя частоты подключен к общей точке .фазовращателей .и суммирующих смесителей.

Датчики такого типа .предназначены для создания фазовых сдвигов в области ультразвуковых частот, поэтому точность их значительно .падает в случае использования на высоких частотах, например, на частоте 10 мгц.

Для повышения точности задания фазового сдвига на фиксираванной высокой частоте, например 10 мгц, .предлагаемое устройство снабжено в каждом .канале каскадом фазовой автоподстройки частоты, генератором регулируемой частоты, балансны.м модулятором, общим для обоих каналов умножителем частоты, вторым кварцевым генератором и синтезатором частот, подключенным выходом к

одним входам смесителей частоты, выходы которых соединены со входами фазоизмерительного устройства, другие входы смесителей соединены соответственно один - с выходом

первого кварцевого генератора и входами основного и вспомогательного фазовращателей, другой - с выходом основного фазовращателя, лричем вход синтезатора частот подключен к выходу первого кварцевого генератора,

а выходы обоих фазовращателей соединены в каждом канале со входом соответствующего каскада фазовой автоподстройки частоты, другой вход и выход .которого соответственно подключены к выходу балансного модулятора

и входу генератора регулируемой частоты, соединенного по выходу со входом делителя частоты и балансного модулятора, к другому входу которого подключены последовательно общие для обоих каналов умножитель частоты и второй кварцевый генератор.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого датчика.

Сигнал от кварцевого генератора .7 с частотой 2 мгц но.дается одновременно на два

фазовращателя - основной 2 и вспомогательный 3. С фазовращателей 2 и 3 сигналы поступают на каскады 4 5 фазовой автоподстройки частоты соответственно, связанные с генератора.1И 6 ,и 7 регулируемой частоты

.получающие сигналы с балансных модуляторов соответственно 8 и ,9. На модуляторы 8 и 9 подаются сигналы одновременно как от генераторов 6 и 7, так и с умножителя частоты 10, на который подается сигнал от другого кварцевого генератора 11 на частоте 17,9 мгц. Одновременно с генераторов (J и 7 сигналы подаются также .на делители 12 и 13 частоты соответственно, с выходов которых-на выходные усил.ите.т.и 14 .и 15 соответственно, а затем - на .аттенюаторы 16 и 17. После этого сигналы вы.водятся на выходные клеммы 18 и 19 относительно общей клеммы 20. Сигнал от кварцевого генератора 1 иодается также на вход синтезатора частот 21, с выхода которого он поступает на смесители 22 и 23, причем на смеситель 22 подается также сигнал с выхода основного фазовращателя 2, а на смеситель 23 - непосредственно с выхода кварцевого генератора 1. С выходов смесителей 22 и 23 сигналы подаются на фазоизмерительное устройство 24 низкой частоты.

Сигнал с генератора / с частотой 2 мгц сдаигается ллавко по фазе от О до 360° с .помощью основного фазовращателя. Вспомогательный фазовращатель 3 служит для компенсации начальпго сдвига фаз. Фазовый сдвиг, установленный с помощью основного фазовращателя 2, лереноситея на частоту 10 Л1гц посредством узла переноса фазы, лричем применен пр.инцип фазовой автоподстройки частоты.

Узел работает следующим образом. Каскад 4 фазовой автоподстройки частоты вырабатывает сигнал, иронорциональный разности фаз сигналов с выхода основного фазовращателя и балансного модулятора. Этим сигналом управляется генератор регулируемой частоты, частота которого равна 360 мгц, а сигнал с выхода генератора регулируемой частоты .подается на балансный модулятор, на который одновременно поступает сигнал с выхода умножителя частоты 10, имеющего коэффициент умножения, равный 20. Таким образом, частота генератора 11 умножается с 17,9 мгц до 358 мгц. При этом разность частот генератора регулируемой частоты и с выхода умножителя частоты равна чистоте генератора 1.

Фазовый сдвиг промежуточной частоты 2 мгц с выхода фазовращателя 2 переносится на частоту 360 мгц генератора регулируемой частоты, а затем, с .целью дальпейщего увелиЧения точности, частота сигнала дел.ится на 36 до 10 мгц, с .помощью делителя. При этом вел.ич.ина суммарной погрещности также делится на 36. Первоначальное же повышение точности достигается фазовой автоподстройкой. Общая погрешность складывается из погрещности на выходе фазовращателя 2 и .погрещности фазовой автоподстройки. Таким образом, на выходе генератора регулируемой частоты будем иметь погрещ,ность:

: , + Acf.4,5 Af 24 + Аср4.5 : 0,5 + 0,5 1,

где А(р2 - ногрещность на выходе основного фазовращателя 2, равная погрешHoCTiH фазо.измер.ительного устройства 24; ЛФ24 - погрещность фазоизмерительного

устройства 24;

ДФ.1,5 - погрешность каскадов 4,5. После деления частоты ногреншость будет равна:

° -:0,03.

А912,13

36

36

С выхода делителя частоты сигнал усиливается ВЫХОДНЫМ усилителел :и поступает на аттенюатор, а затем на выходную клемму относительно общей клеммы 20. Одновременно сигнал с генератора / поступает на синтезатор частот 21, в результате чего его частота сн.ижается до 1,99 мгц, а после смесителей сигналы снимаются с частотой 10 кгц, один из которых повернут по фазе основным фазовращателем. Фазовый сдв.иг между эти.ми сигналами контролируется фазо.измерительным устройством низкой частоты, например фазометром Ф2-1.

Предмет изобретения

Образцовый датчик .фазы для поверки фазометров на высокой фиксированной частоте, налример 10 мгц, содержащий кварцевый генератор частоты, питающий два параллельд(ых канала, выполненных каждый из фазовращателя и последовательно включенных делителя частоты, выходного усилителя ,и аттенюатора, фазоизмерительное низкочастотное устройство на .выходе двух смесителей, одни выходы которых лодключе.ны к зал имам основного фазовращателя, а вторые являются общими, отличающийся тем, что, с целью .повы.щеиия точности задания сдвига

фаз, он снабжен в каждом канале каскадом фазовой автоподстройкл частоты, генератором регулируемой частоты, балансным модулятоРОМ, обидим для обоих каналов умнож,ителем частоты, вторым кварцевы.м генератором и

синтезаторо.м частот, подключенным выходом к одним входам смесителей частоты, выходы которых соединены со входами фазолзмерительного устройства, другие входы смесителей соединены соответственно один - с выходом лервого кварцевого генератора и входами основного .и вспомогательного фазовращателей, другой - с выходом основного фазовращателя, причем вход синтезатора частот подключен к выходу первого кварцевого генератора, а выходы обоих фазовращателей соединены в каждом канале со входом соответствующего -каскада фазовой автоподстройки частоты, другой вход и выход которого соответственно подключены к выходу балансруемой частоты, соединенного по выходу со входом делителя частоты ,и балансного модулятора, к другому входу которого подключены последовательно общ.ие для обоих каналов умножитель частоты л второй кварцевый генератор: