ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СРАВНЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01D1/10 G06G7/14 

1

Изобретение от 1осится к области автоматики и электроизмерительной техники и может исиользоваться, в частности для повышения чувствительности и точиости высокочувствительиых диффереициалы1ых амплитудных указателей периодического сравиеиия гармонических сигиалов.

Чувствительность и точность диффереициальиых коммутационных указателей ограничены уровием составляюни-1х комбинационных частот, возиикаюн их в результате детектирования амилитудно-фазо-модулироваиного сигнала, получаемого носле нериодического коммутатора. При измерении малых разностей входных сигналов уровии комбинационных составляющих значительно цревышают уровень нолезного сигнала на частоте коммутации, вызывают большие погрешности измерения и ограничивают порог чувствительности указателей. Особенно су цественно влияние комбинациоииых составляющих ири сравнении иизкочастотиых сигналов, когда частота коммутации не может быть выбрана значнтельно ниже частоты сигнала.

Известен способ выделения огибающей модулированного сигнала, который позволяет исключить комбииациоппые составляющие. Однако использование его ограничено, так как необходимым элементом для реализации способа является шнроконолосиын фазовраН1атель. При малом OTHOIHCHHH частоты сигнала к частоте коммутацнн необходнм фазовра1цатель, обеспечнваюнип фазовый сдвнг на угол п12 в 1ннроком днаназоне частот (от нуля до частоты, намного нревын.аюн1ей ча стоту снгнала со) с постоянным коэффнцнентом передачи но амнлнтудс. Реализовать такой фазовращатель, обладаюн1,нй достаточной точностью, практическн невозможно.

Целью нзобретення является ноньнненне точности нутем нсключення составляюни1х комбинацноппых частот. Поставлеппая ue.:u, достигается тем, что соответствуюи1не вх1)Д1Л коммутаторов соединены между собой через дополнительные фазоврап1,атели на .-п:,/2, а выходы квадратичных детекторов через сумматор нодключены ко входу капала огибаюН1ей результируюи1,его сигнала.

Па чертеже представлена блок-схема нредjiai aeMoro указателя.

Днфферепцнальный коммутацноппый указатель нерподнческого сравнения состонт пз коммутатора /, к входам которого чере:; фазовран1,ателн 2 н 3 нодключеи коммутатор 4. Выходы коммутаторов подключены через квадраторы 5и6 к сумматору 7. К управляюHUIM цепям коммутаторов поступает сигпал со схемы управлеппя 8. Выход сумматора соединен с капалом 9 огибающей результнруюн,|.его снгнала. Сравниваемые напряжения поступают на коммутатор / и одновременно через квадратурные фазовран,атели 2 и Л на коммутатор 4. Выходные напряжения коммутаторов ностунают на квадраторы 5 и &, носле чего суммнруются сумматором 7. Управление коммутаторами нронзводится нрямоугольным напряжением, вырабатываемым схемой управления 8. С выхода сумматора сигнал снимается на канал огнбаюп1,ей 9. Представляя сравниваемые сигналы выражениямн HI (/) t/, sin((i)t + cpi) и «2(0 2 .4in(o)/ + cp2) н полагая, что коммутаторы унравляются прямоугольпым напряжением sgn sin (Qt-t-i|)) и обладают бесконечно малым сонротивлением при замкнутой цепи и бескопечно больпшм при разомкпутой, па выходе коммутатора / панряжение имеет следуюп1,ий вид: 1 -f son 81п(Й/4- Ф) Г7„()- /iSin(o./-:-f,) 2 1 - sgn sin (a/ + i) + V, sin (o/ + f.) 1 ± sgn sin (h-f i) Так как ( + ) sgn sin{i}t+;b) L2J 2 H в любой момепт времепи существует одно из слагаемых, тона выходе квадратора 5 получаюти,, (f и sin (о)/ + ,) +sgnsin() + f/bin- ((О/ + ,) (o + ) С учетом поворота фазы панряженнй па угол я/2 на входах коммутатора будут сигпалы fyicos((o/ + (pi) и /2 cos ((0/ + Ф2).Аналогично, па выходе квадратора 6 f/,,(/)P ICOS (.0 i- .,) + g t + + + С08Ч +Ъ) После суммирования на выходе сумматора 7 напряжение определяется выраженнем: ы(/) ,,(/)j-fyiL±lg lfLi)- sia4-/+ + п)- )ГЬ I г,2 1 -so-n sin (U + ф) I ..,,,,,, -|- t 32 (Ь --) f -I-cos-к+.)) sgiisin (Q/ + ii), Таким образом, при идентичности капалов, кроме ностоянной составляюи1ей, на выходе сумматора 7 возникает прямоугольное нанряжение частоты коммутации. Комбинационные составляющие при суммировании взаимно уничтожаются. Так как сравииваемые ианряжения имеют примерно одинаковые модули, то переменная составляюи1ая сумматора пропорциональна разности амплитуд сравниваемых наиряжепий (С/1 t/a) (1 -f бз) f/i(f/i-.) На отпошеиие частоты сигнала к частоте коммутации пе накладываются никакие ограничения, следовательно, дифф еренциальиый указатель может работать при любых соотношениях частоты сигнала и частоты коммутации. Это нозволяет эффективно использовать его для измерепий в звуковом и инфра3BVKOBOM диапазопах частот. Предмет и з о б р е т е п и я Дифферепциальпый коммутационный указатель периодического сравнения гармонических сигналов, состояп.1,ий из двух иде)1тичпых капалов несущей частоты, каждый из которых содержит коммутатор и квадратичный детектор, и капала огибающей результируюплего сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения комбипациопных частот, соответствующие входы коммутаторов соедипепы между собой через введеппые фазовращатели па я/2, а выходы квадратичных детекторов через сумматор подключены ко входу канала огибающей результирующего сигнала.