Фазовый детектор Советский патент 1974 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в мостах и компенсаторах переменного тока.

Известные быстродействующие фазовые детекторы, предназначенные для применения в мостах и компенсаторах переменного тока, обеспечивают получение информации только при сравнении установившихся сигналов, что снижает быстродействие измерительного прибора.

Предлагаемый детектор снабжен блоком временной задержки, причем вход блока временной задержки через последовательно включенные усилитель-ограничитель и триггер со счетным входом подключен к выходу того согласующего устройства, на вход которого подается сигнал с неизменной фазой, а к выходу блока временной задержки подключены параллельно управляющий вход ключа и устройство, коммутирующее измерительную цепь.

Это позволяет повысить быстродействие.

Па фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого детектора; на фиг. 2,а - з приведены временные диаграммы работы детектора.

Детектор содержит согласующие устройства 1 и 2, усилитель-ограничитель 3, ключ 4, триггер 5 со счетным входом, интегратор 6 и блок 7 временной задержки.. .

Напряжения f/i и U, между которыми должен быть установлен определенный фазовый сдвиг, подаются на входы устройств 1 и 2. Затем напряжение t/i поступает на усилительограничитель 3 и преобразуется в прямоугольные импульсы. Эти импульсы подаются на счетный вход триггера 5, который преобразует их в импульсы с длительностью, равной периоду сравниваемых напряжений. Импульсы с триггера 5 проходят на блок 7 временной задержки, по сигналу на выходе когорого одновременно происходит коммутация в измерительной цепи и открывается ключ 4 на время, равное периоду сравниваемых напряжений. Коммутация в измерительной цепи осуществляется с задержкой во времени относительно фазы напряжения U, причем величина задержки соответствует фазовому сдвигу, который необходимо установить между напряжениями f/i и С/2.

Па временных диаграммах рассмотрен случай, когда время задержки соответствует углу 90°. Напряжение f/o, снимаемое с измерительной цепи, сразу после коммутации через согласующее устройство и ключ, открытый на время, равное периоду напряжений, поступает на интегратор. Напряжение f/2 в переходном режиме содержит гармоническую и экспоненциальную составляющие. При интегрировании его за период интеграл от гармонической составляющей обращается в нуль, а знак и величина результата интегрирования экспоненциальной составляющей при нулевых начальных условиях однозначно зависит от сдвига фаз между вынужденными составляющими напряжений Ui и /Уг- В случае изменения величины фазового сдвига от заданного значения на выходе интегратора меняется полярность сигнала.

На фиг. 2, (Э и е, показано напряжение (Л в переходном режиме и результат его интегрирования для случая, когда напряжение t/a отстает относительного опорного напряжения Ui на угол, меньший 90 напряжение на выходе интегратора при этом имеет отрицательную полярность.

На фиг. 2, ж и 3, приведено напряжение U в переходном режиме и результат его и нтегрирования для случая, когда напряжение 1/2 отстает относительно опорного на угол, больщий 90°, напряжение на выходе интегратора имеет положительную полярность.

Если фазовый сдвиг между напряжениями f/i и (/2 соответствует 90°, на выходе интегратора напряжение равно нулю.

Предмет изобретения

Фазовый детектор, содержащий два согласующих устройства, усилитель-ограничитель, ключ интегратор и триггер со счетным входом, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия, он снабжен блоком временной задержки, причем вход блока временной задержки через последовательно включенные усилитель-ограничитель и триггер со счетным входом подключен к выходу того согласующего устройства, на вход которого подается сигнал с неизменной фазой, а к выходу блока временной задержки подключены параллельно управляющий вход ключа и устройство, коммутирующее измерительную цепь.

If.

(pvz.l

а)

S) б)

)

д)

е)

)

з) l--k,:

гуг.г