СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ РАЗНОСТЕЙ ЧАСТОТ ДВУХ СИГНАЛОВ Советский патент 1972 года по МПК G01R23/12 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для повышения точности, помехоустойчивости и упрощения процесса измерения малых разностей частот.

Известный способ измерения малых разнос1ей частот двух сигналов, основанный на определении приращения разности фаз этих сигналов, не превыщающего я в цикле измерения, и изменении начальной фазы одного из сигналов на я, характеризуется пониженными точностью, помехоустойчивостью и усложненным процессом измерения.

Описываемый способ отличается от известного тем, что устанавливают начальную разность фаз меньше я, изменяя при разности фаз входных сигналов, превышающей я, начальную фазу первого сигнала на я, при этом прохождением импульсов первого сигнала, формируемых в моменты переходов его через нулевой уровень в двух направлениях, управляют импульсы второго сигнала, формируемые в моменты перехода его через нулевой уровень в одном направлении, и измеряют разность суммарных длительностей двух поочередно формируемых групп импульсов разности фаз сигналов, количество импульсов в которых одинаково.

тами пересечения мгновенных значении первового и второго сигналов через заданный уровень, и изменении при необходимости начальной фазы одного из сигналов на я в начале измерительного цикла.

Длительность очередного t-ro импульса, образованного из измеряемых сигналов

t/,f/.slnH-f P,,),

f/, 7,Sln(u) + Au)) + cp,J,

при Д«) С 1 равна

. 2яДс.

, Уо -Уо1

М, i

ш«

где Ui, Uz - амплитуды сигналов;

(О - основная частота сигналов; Асо - разность частот сигналов;

t - текущее время с начала измерения;Фо1 и фо2 - начальные фазы сигналов;

t/i, f/2 - мгновенные значения сигналов. Разность последовательных сумм длительностей равного числа импульсов

2яД(ц . уоа - Уо1

§(

N

j

является оценкой разности частот

N-i

Аш.: -

27С.Л

Коэффициент заполнения последовательности импульсов

K. i +

3 -Уи /,-

(г 1,2,3...2л)

27С

О)

благодаря изменению начальной фазы на я не достигает единичного значения в цикле измерения.

Способ позволяет повысить точность, помехоустойчивость и упростить процесс измерения.

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления описываемого способа в одном из вариантов выполнения.

Устройство состоит из формирователей 1 и 2 импульсов, блока 3 выбора начальных фаз, триггера 4, инвертора 5, счетчика 6 импульсов, ключей 7 и 5, интегрирующего усилителя 9, резисторов 10 я 11 и конденсатора 12.

Формирователи 1 и 2 преобразуют измеряемые сигналы в последовательности импульсов, соответствующие моментам перехода сигналов через нулевой уровень. Блок 3 выбора начальных фаз обеспечивает на выходе начальную разность фаз сигналов меньше я. При этом используются импульсы, соответствующие моментам перехода первого сигнала через нулевой уровень в двух направлениях, и импульсы, соответствующие моментам перехода второго сигнала через нулевой уровень в одном направлении. Импульсы первого сигнала поступают на счетный вход триггера, установленного в начале цикла в исходное состояние, лишь после перехода второго сигнала через нулевой уровень, благодаря чему на выходе

триггера образуется сигнал прямоугольной формы, фаза которого совпадает «ли отличается на я от фазы входного сигнала.

Триггер 4 формирует широтпо-модулированные импульсы, длительность которых соответствует разности фаз сигналов. Инвертор 5 изменяет полярность импульсов. Счетчик 6 открывает по очереди ключи 7 и S для пропуска двух групп импульсов, равных по количеству, но с разной полярностью, на вход интегрирующего усилителя 9. Длительность цикла измерения определяется счетчиком 6. В конце цикла измерения выходное напряжение усилителя 9 пропорционально разности частот.

Предмет изобретения

Способ измерения малых разностей частот

двух сигналов, основанный на определении приращения разности фаз этих сигналов, не превышающего я в цикле измерения, и изменении начальной фазы одного из сигналов на я, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности, помехоустойчивости и упрощения процесса измерения, устанавливают начальную разность фаз меньше я, изменяя при разности фаз входных сигналов, превыщающей я, начальную фазу первого сигнала на я, при

этом прохождепием импульсов первого сигнала, формируемых в моменты переходов его через нулевой уровень в двух направлениях, управляют импульсы второго сигнала, формируемые в моменты перехода его через нулевой

уровень в одном направлении, и измеряют разность суммарных длительностей двух поочередно формируемых групп импульсов разности фаз сигналов, количество импульсов в которых одинаково.