Фазометр коротких радиоимпульсных сигналов Советский патент 1976 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к приборостроению и может применяться в фазоизмерительной технике.

Известно фазометрическое устройство, содержащее два канала, в одном из которых имеется фазорасщепи-тель и формирователи сигналов, а в качестве индикатора разности фаз используется электронно-лучевая трубка 1. Однако такое устройство имеет низкую точность измерения.

Известно также устройство, содержащее три фазовых детектора, входы которых через О, 120 и 24 О фазовращающие цепи подключены к одной из входных клемм фазометра, сельсин, обмотки статора которого соединены с выходами фазовых детекторов, отсчет ное устройство, механически связанное с ротором сельсина Г 2,

Цель изобретения - повышение точности измерения разности фаз между высокочастотными заполнениями коро-тких радиоимпульных сигналов.

Это достигается тем, что в предлагаемьй фазометр введены амплитудный детектор, включенный между ротором сельсина и второй входной клеммой фазометра, и конденса- торы, подключенные параллельно обмоткам статора и ротора сельсина.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого фазометра.

Он состоит из фазовращателей 1 и 2 на 120 и 240°, амплитудного детектора 3, фазовых детекторов 4, 5, 6, конденсаторов 7, 8, 9, подключенных параллельно статорным обмоткам 10 сельсина, конденсатора 11, подключенного параллельно ро-горной обмо ке 12 сельсина, которая механически связана с отсчетным устройством 13.

Фазометр работает следующим образом.

Напряжения U и Uj можно представить в следующем виде:

U y sin«jtClCi)-l() при О - t - Г ;

Itu-t + 4)С1(-Ь)-1 (t-T)3;

и 0 при -С

и.

Напряжение - подаетсй непосредственно на детектор 4, а на детекторы 5 и 6 через 3 фазовращатели 1 и 2. Если считать дегекторы 4, 5, 6 идеальными перемножителями входных сигналов, то на их выходах полу- чают видеоимпульсы, определяемые из уравнений:ид K cos4CUt)-l(t-t)Jj и KyCOs()Cl(t)-l(t-r) при и. K,cos(4 240)Cl(i)-ia--C)j й и и и„ 0(1) 4. f 4 при г « t д, где 1( t ) - функция включения; К t-T ) - функция включения, сдвинутая на время ; К,Ку,К, - коэффициенты передачи детекторов 4, 5, 6. Напряжения видеоимпульсов, определяемые из уравнений (1) подаются на статорные обмотки 10 сельсина которые зашунтированы конденсаторами 7,8, 9. Обмотки -700 статора сельсина и конденсаторы /, о, У создают резонансные параллельные контуры, При воздействии выходных видеоимпульсов с детекторов 4, 5, 6 на фильтры, образованные обмотками статора сельсина и конденсаторами, токи в обмотках статора сельсина равны 3 A e rsinnt-e linfta-t)cos4; Jy-A e CsinS24-e°- siTin(t-t)3 со5(Ф+12О°) б А,е CsinSZt-e sinft(t-T) ., (2) где ОС Г (2L ft )2 Q - коэффициент затухания фильтров. Токи в обмотках 10 статора создают про порциональные этим токам магнитные поля, T, 1огда с учетом пространственного располо- жения обмоток статора сельсина магнитные поля, создаваемые ими, с учетом уравнений Л , H. siTi Cftt д1;)е 4 2if Ну. Н cosCV+ ),i-nCni- AT)e д )siTt()e 01.Т . 4T arctcr- - - 1 е со ЯТ 52 2. 4 Суммарный магнитный поток, создаваемый статором сельсина, равен H-HHii u Е 4 f б N 9 J -lILcq-i) WnCnt-AT), 45) где -oci H , т;Ч,А,е амплитудные значения магнитных полей, создаваемых статорными обмотками сельсина, выражения (З) следует, что при 11 14 м Н б суммарный магнитный поток равен и « Н ,(Slt+дГ) Е собСФ - (-l) .JJJ . i-j(q-l) (4) j выражения (4) следует, что фазовый суммарного вектора магнитного поля „апоц равен Л ГН 1 тп sinV Й cosv сли сигнал U продетектировать по амплитуде детектором 3, то на выходе )-Ki-T) jпри Г t-- Т . Р воздействии этого напряжения на контур, ток в обмотке ротора сельсина равен , -ott «tt Csjnftt-e si-nft(t-r)J . sfn(). Магнитное поле, создаваемое ро-тором сельсина, равно v; ,, . f .«, Sm vSiit. - А L J „ -oCt гдеm, Переменное магнитное поле ротора взаимодейсТвует с переменным магнитным полем статора. В результате этого взаимодействия ротор занимает в пространстве положение, определяемое фазой суммарного магнигного ПОЛЯ статора. Так как поле статора п,о фазе поворачивается пропорционально t, то и ротор поворачивается на тот же угол. который можно отсчитать по стрелке отсчетного устройства, механи гески связанного с ротором сельсина. В отличие от известных фазометров пред лагаемый фазометр позволяет измерять разность между ьчсокочастотными заполнениям коротких радиоимпульсных сигналов благодаря -тому, что осуществляется перенос измеряемой разности фаз на низкочастотные напряжения, существующие во времени во много раз больше, чем длительность радиоимпульсов на входе устройства. Формула изобретения Фазометр коротких радиоимпульсных сигналов, содержащий три фазовых детектора, входы которых через О, 120, 240° фазовращаюшие цепи подключены к одной из входных клемм фазометра, сельсин, обмотки статора которого соединены с выходами фазовых детекторов, отсчетное устройство, механически связанное с ротором сельсина, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения разности фаз между высокочастотными заполнениями коротких радиоимпульсных сигналов, в него введены амплитудный детектор, включенный между ротором сельсина и второй входной клеммой фазометра, и конденсаторы, подключенные параллельно обмоткам статора и ротора сельсина. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1,И, М, Вименчук и др. Электромеханические и электронные фазометры, М,, Энергия, 1965, стр, 131-133, 2,Панасейкин и др. Об одном методе измерения разности фаз на СВЧ,- Радиотехника, 1973, № 3 (прототип).

//