ФАЗОМЕТР С РАДИАЛЬНОЙ РАЗВЕРТКОЙ Советский патент 1972 года по МПК G01R25/04 

Изобретепие относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано при создании фазометров с визуальным отсчетом по электроннолучевой трубке измеряемой разности фаз двух синусоидальных напряжений или между высокочастотными заполнениями радиоимпульсных сигналов.

Известные фазометры, основанные на измерении разности фаз по фигурам Лиссажу, содержащие фазовые детекторы, 90°-ный фазовращатель, усилители постоянного тока и электроннолучевую трубку, обладают малой точностью «з-за уходов нуля усилителей постоянного тока, неточности установки центра щкалы и конечных размеров светового пятна.

Целью изобретения является увеличение точности измерения разности фаз и расширения динамического диапазона входных сигналов. Это достигается тем, что фазометр снабжен генератором низкой частоты, двумя усилителями низкой частоты и модулятором, вход которого соединен с дрзгим входом устройства, его управляющий вход подключен к выходу генератора низкой частоты, а выход соединен со вторы.ми входами фазовых детекторов, выходы которых через усилители низкой частоты подключены к отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, при этом модулятор ее соединен с выходом генератора низкой частоты.

На чертеже представлена блок-схема фазометра.

,Он содержит 90°-ный фазовращатель 1, фазовые детекторы 2 и 3, усилители 4 -я 5 низкой частоты, электроннолучевую трубку 6, модулятор 7 и генератор 8 низкой частоты.

Фазометр работает следующим образом. Измеряемые напряжения подаются на входные клеммы Вх и Exz. На входах фазового детектора 2 напряжения равны

и(-}-М5тЩ sin ш/,

cos (л1 -f (р).

На входе фазового детектора 3

U (l+Msin.Qt) f/, sin ((О/ -f ф).

На выходе фазовых детекторов после фильтрации низкочастотных составляющих получается

Ug, г Л , sin 9-sin Ш, Ug, К COS S sin ilt

где /С и /С2 - коэффрщиенты пропорциональности,

Ф - измеряемая разность фаз; Q - частота генератора 8. Неременные низкочастотные напряжения с вы.ходов фазовых детекторов усиливаются до

необходимой (для отклонения луча на весь экран) величины усилителями 4 и 5 и подаются на горизонтально и вертикально -отклоняющие пластины электроннолучевой трубки 6. В результате сложения переменных электрических полей между отклоняющими пласт1ннами движение луча описывается уравнениями

Х sin ср. sin Ш, Y KyhyKsCOs -sinQt,

где/СжИ/Су - коэффициенты усиления усилителей 4 -ц 5, - чувствительность трубки по осям

хи г/.

Из этих уравнений следует, что луч на экране трубки будет вычерчивать прямую линию, угол наклонения которой определяется измеряемой разностью фаз

,X sin ср

tga - - :

г cos 9

при

-

ЧТО всегда легко обеспечить.

Для получения однозначного показания фазометра при измерении углов от О до 360° и для уменьшения ощибок отсчета, напряжение с генератора низкой частоты подают на модулятор трубки для гащения луча в один из полупериодов. В результате этого линия на экране начинается в центре трубки и поворачивается вокруг него на угол, соответствующий измеряемой разности фаз.

Фазометр позволяет производить измерения в большом динамическом диапазоне входных напряжений, так как луч может выходить за пределы экрана без нарушения точности отсчета. Усилители низкой частоты не имеют уходов нуля (которые легко устраняются применением обратной связи).

Предмет изобретения

Фазометр с радиальной разверткой, содержащий два фазовых детектора, первый вход одного из которых соединен с входом устройства и входом 90°-ного фазовращателя, а выход последнего подключен к первому входу второго фазового детектора, и электроннолучевую трубку, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения динамического диапазона измерения разности фаз, он снабжен генератором низкой частоты, двумя усилителями низкой частоты и модулятором,

вход которого соединен с другим входом устройства, его управляющий вход подключен к выходу генератора низкой частоты, а выход соединен со вторыми входами фазо-вых детекторов, выходы которых через усилители низкой частоты подключены к отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, при этом модулятор последней соединен с выходом упомянутого генератора.

Э,