ДИАПАЗОННЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относнтся к области фазоизлучательной техники и может быть иснользовано при создании фазометров для измерения разности фаз электрических колебаний.

Известные диапазонные электронные фазометры с преобразователем частоты содержат вход-ные согласующие устройства, генераторы фиксированной частоты, делители частоты, из.мерительные и устаиовочные фазовращатели, подавители амнлитудной .модуляции н фазовые нуль-индикаторы.

Недостатками этих приборов являются ручная настройка гетеродина, требования к высокой стабильности и частоте пзлучательного и гетеродинного напряжений, наличие ногрещностей от влияния высших гар.моник излучательного сигнала.

Для повышения точности из.мерения в шпроко.м диапазоне частот без настройки }ia частоту измерительного напряжения в предлагаемый фазометр в качестве смесителей частоты, сохраняющих фазовые соотношения, введены широкодианазонные однополоспые модуляторы (ШОМ), а еще один ШОМ переносит измеряе.мую в диапазоне частоты разность фаз на фиксированную частоту.

Иа чертеже приводится блок-схема фазометра, в который входят следующие узлы: входные согласующие устройства 7 и 2; широкодиапазонные однонолосные модуляторы

(ШОМ) 3, 4 и 5; измерительный и установочный фазовращатели 6 и 7; делители частоты 8 и 9 с коэффициентом деления т; делитель

5 частоты 10 с коэффициентом деления - ;

генератор // фиксированной частоты; подавитель амнлитудной .модуляции (ПАМ) 12; фазовый нуль-индикатор 13.

Фазометр работает следующим образом.

На измерительный вход фазометра поступает напряжение

f.rW - 2 а COS (то+,„).(1)

л 1

а на опорный вход - напряжение

U,(f) U,,(2)

где Uxu - амплитуда П-ой гармоники измерительного напряжения; Uo - амплитуда опорного напряжения; Ф.т« - фаза П-ой гармоники измерительного напряжения;

со - круговая частота 1-ой гармоники измерительного напряжения.

Эти сигналы через входные согласующие устройства 1 и 2 поступают на измерительные входы ШОМ 3 и 4, на опорные входы которых через делители частоты 8 и 10 и фазовраща3тели 6 i 7 поступает напряжение от генератора // фиксированной частоты: c;..w + ,,j; /90 .„((- + T.j,(3) где f/фх и На выход л.ения, пре и фаз входн f/(/) Х где (t), Эти напряжения поступают на вход ШОМ50 5, в котором осуществляется перенос измеряемой в диапазоне частот разности фаз на фиксированную частоту Q/m. На его выходе получается напряжение t/,(/)/Cy.2 «cosX 1 гг О ( п1/а. 1 1 « i)| +Тдг Т То} Паразитная амплитудная модуляция, возникающая при этом, устраняется с помощью ПАМ 12, выходное напряжение которого имеет вид:65 55 (5)60 Ьфо - напряжения, поступающиегДе: Кп&и - коэффициент передачи ПАМ; на опорные входы ШОМ 10М„ -- суммарный индекс паразитной и 4 измерительного ифазовой модуляции, обусловленопорного каналов соответ-ный несовершенством ШОМ и ственно;ПАМ; YO - начальное положение ро-v - круговая частота паразитной мотора установочного фазо- 15дуляции. вращателя (с учетом коэффициента деления дели-Это напряжение и напряжение от генератотеля 8).ра фиксированной частоты через делитель УХ - начальное положение ро-9 частоты поступают на переключатель с тора измерительного фазо- 20фильтром нижних частот (ФАЧ) 13, являюеращателя (с учетом ко-щийся фазовым нуль-индикатором. При переэффициента деления дели-множении будет постоянная составляющая теля 10).только от перемножения одночастотных соfi - круговая частота генера-ставляющих, а высокочастотные составляютора п. 25щие подавляются ФАЧ: е ШОМ, 5 .и 4 получаются напря-f/nep cos в + + Л1„ sin v, (7) ставляющие собой сумму частот ых сигналов:где Л /С /Спам, /Спер (/Спер - коэффициент песо г/ и 30редачи множитеK2 x«cos Uc + ); г i/ -гл г лги г UJПреобразовывая последнее выражение и rrfA - iffr РГ.О S/ выделяя постоянную- составляющую, полуt otJ -At/.-Ub лqjj,. Н--) + To+.l (4) Лсо8(в + ср)Уо(М, (8) L / J Uo(t) - выходные напряжения 40рядка. ШОМ 3 и 4 соответственно;При идеальных ШОМ Фо - начальная разностьял п71 - д mj фаз между каналами/к1„ ЛС08(Ь-ffjr)фазометра; 45Но так как измерение производится компенК. - коэффициенты передачисационным способом, т. е. ШОМ (приняты одинаковыми).0 + (р -- и cos (в-f с) : О, то 4 оо пам (О - Лпам J(u - X x{r-i + («-i)J/ + .. + T,-,.--,o+ «smv4(6) 9 .-.. где /о(М„)-функция Бесселя нулевого попостоянная составляющая будет равна нулю даже при значительных индексах паразитной модуляции, Предмет изобретения Диапазонный электронный фазометр с преобразователем частоты, содержащий входные согласующие устройства, генератор фиксированной частоты, к выходу которого подключены параллельно соединенные измерительный и установочный фазовращатели с делителями частоты и дополнительный делитель частоты, выход которого подключен к одному из входов фазового нуль-индикатора, а другои вход последнего - к выходу подавителя амплитудной модуляции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в широком диапазоне частот, он снабжен тремя широкоднапазонными однололосными модуляторами, измерительные входы двух из которых сорлииси. - выходами входных согласующих устройсп, опорные входы через делители

частоты и фазовращатели подключены к выходу генератора опорной частоты, а выходы - к входам третьего шнрокодиапазонного однополосного модулятора, выход которого через подавитель амплитудной модуляции подключен к входу фазового нуль-индикатора, причем его второй вход через делитель частоты соединен с выходом генератора опорной частоты: