ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОВЫХ сдвигоиПАТЕНТНЮ-ТЕХШ;m?^'?P;'wW Советский патент 1971 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для контроля фазовых сдвигов, вносимых различными четырехполюсниками (трансформаторами, усилителями, фильтрами и т. п.).

Известные цифровые фазометры, содержащие исследуемый четырехполюсник, электронный переключатель, перестраиваемые фильтры в из мерительном и опорном каналах, фазосдвигающий четырехполюсник, включенный в опорный канал, генератор импульсов, триггеры, вентили, схему совпадения и реверсивный счетчик импульсов, имеют сравнительно невысокую тошюсть измерения.

Предлагаемый фазометр позволяет повысить точность благодаря тому, что он снабжен синхронизирующим генератором гармонических колебаний, который через ключ, управляемый через схему управления тактовым генератором, подключен к контуру с самовозбуждением, и смесителем, первый вход которого соединен с выходом усилителя контура с самовозбуждением, второй - с синхронизирующим генератором, а выход смесителя через фильтр нижних частот и формирователь импульсов соединен с реверсивным счетчиком импульсов, цепь управления которого соединена с цепью управления автоматического переключателя контура с самовозбуждением.

ВИБЛИОТНИА

На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя фазовых сдвигов, вносимых электрическими четырехполюсниками.

Фазометр содержит синхронизирующий генератор / гармонических колебаний, электронный ключ 2, генератор 3 тактовых импульсов, схему 4 управления, автоматический переключатель 5, фазонесдвигающий аттенюатор 6, контролируемый четырехполюсник 7, усилитель 8 контура самовозбуждения, линию 9 задержки, смеситель 10, фильтр // нижних частот, формирователь 12 импульсов, реверсивный счетчик J3 и.мпульсов, цифровое отсчетное зстройство 14.

Синхронизирующий генератор 1 частоты f через электронный ключ 2, управляемый генератором 3 посредством схемы 4 (распределителя импульсов) подключен к автомагическому переключателю 5 контура с самовозбуждением. Контур с самовозбулчдением включает фазонесдвигающий аттенюатор 6 и контролируемый четырехполюсник 7, подключенные к выходам автоматического переключателя 5, управляемого импульсами схемы 4 управления. Выходы аттенюатора 6 и контролируемого четырехполюсника 7 соединены через усилитель 8 с линией 9 задержки, выход которой подключен ко входу автоматического переключателя 5. Время, в течение которого ззмкнут ключ 2, выбирается из условия возбуждения в контуре самовозбуждения автоколебаний с частотой, близкой к частоте си-нхронизирующего ге 1ератора. При включении в контур с самовозбуждением фазонесдвигающего аттенюатора 6 с коэффициентом передачи, равным коэффициенту передачи контролируемого четырехполюсника 7, в нем после размыкания ключа 2 устанавливаются автоколебания, частота которых зависит от фазового сдвига, вносимого линией задержки 9. Так как фазовый сдвиг линии задержки пропорционален времени задержки т, то частота автоколебаний/, где п - число полных оборотов фазы (2л) для частоты автоколебаний f. При включении в контур с самовозбуждением контролируемого четырехполюсника в нем устаца-вливаются автоколебания с частотой -;0-)0 Нацряжение с выхода усилителя 8 контура с самовозбуждением поступает на один вход смесителя 10, на второй вход которого поступает напряжение от синхронизирующего генератора / частоты . На выходе фильтра нижних частот 11 выделяется напряжение разностной частоты, значение которой для одного положения автоматического переключателя 5 равно f -/-fc f Д - другого положения переключателя „ Из напряжений низкой частоты формирователем 12 формируются короткие импульсы, соответствующие моменту перехода напряжений через нуль, которые поступают на реверсивный счетчик 13. Так как цепи управления счетчика 13 и переключателя 5 соединены между собой, то при одном положении переключателя, когда счетчик работает на «сложение он насчитывает количество импульсов f f г Тт .1 f f- - , где Т - период коммутации автоматического переключателя 5. При другом положении переключателя счетчик 13 резерсируется и работает в «вычитание. При этом насчитывает количество импульсов п Tf - l - -1 -f . Ост импульсов, накопленных счетчиком за период . L, , коммутации Т равен . Цифровой код, соответствующий Л импульсам, индицируется на цифровом отсчетном устройстве 14. Таким образом, показание цифрового индикатора пропорционально фазовому сдвигу, вносимому контролируемым четырехполюсником. Для исключения влияния значения частоты самовозбуждения на величину фазового сдвига время задержки линии выбирается из условия т -, где . В этом случае /с7 девиация частоты мала, а фазовый сдвиг практически не зависит от изменения частоты самовозбуждения. Синхронизация автоколебаний синхронизирующим генератором перед началом измерения, осуществляемая кратковременным замыканием ключа 2, исключает возможность самовозбуждения контура при значениях п, отличных от выбранного. Введение в схему смесителя 10 позволяет измерять малые девиации частоты и уменьшить емкость реверсивного счетчика импульсов. В результате обеспечивается высокая точность измерения фазовых сдвигов и стабильность цифрового отсчета. Предмет изо|бретения Цифровой измеритель фазовых сдвигов, содерл ащий контролируемый четырехполюсник и фазоиесдвигающий аттенюатор, которые через автоматический переключатель поочередно включаются в контур с самовозбуждением из усилителя и линии задержки, генератор тактовых импульсов, схему управления и реверсивный счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, он снабжен синхронизирующим гецератором гармонических колебаний, который через ключ, управляемый через схему управления тактовым генератором, подключен к контуру с самовозбуждением, и смесителем, первый вход которого соединен с выходом усилителя контура с самовозбуждением, второй - с синхронизирующим генератором, а выход смесителя через фильтр нижних частот и формирователь импульсов соединен с реверсивным счетчиком импульсов, цепь управления которого соединена с цепью управления автоматического переключателя контура с самовозбуждением.

Г

Ш i

L.J.-.J

;i;:i..,

Г71

с: i J,

IJ i

ff H;

L .- r

1 I

j;.j..n ii.it