Способ измерения фазовых сдвигов Советский патент 1977 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к фазоизмерительиой технике и может найти применение при создании фазоизмерительной аппаратуры для работы в условиях повышенных помех.

Известен способ измерения фазового сдвига, основанный на выделении временного интервала, пропорционального фазовому сдвигу l. По этому способу осуществл5пот интегрирование входных исследуемых сигналов на двух временных участках, которые задаются задатчиком времени в строго фик сированные моменты времени по отношению к опорному сигналу, и определяют временАй интервал, пропорциональный фазовому сдвигу путем сравнения между собой интегральных значений входных исследуемых сигналов на двух участках по каждому из гармонических сигналов.

Известен также способ измерения фазового сдвига, основанный на выделении временного интервала, пропорционального двойному фазовому сдвигу З. |. По этому способу осуществляют интегрирование входных исследуемых сигналов на двух време 1ных участках, которые задаются задатчиком времени в строго фиксированн,ые моменты по отношению к опорному сигналу, с выделением временного интервала, прямо пропорционального двойному фаговому сдвигу (fit - ), путем сравнения между собой интегральных значений входных исследуемых сигналов на двух участках по каждому из исследуемых сигналов.

Этот способ имеет меньшую погрешность измерения, но обладает тем же недостатком, что и предыдуший, а именно дополнительной погрешностью измерения сдвига фазы нэ-за погрешности задания границ интегрирования. При этом среднеквадратическая погрешность измерения прямо пропорциональна неточности в задании границ интегрирования.

Целью изобретения является повышение точности измерения фазового сдвига.

Доставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу измерения фазового сдвига, основанному на выделении временного интервала, пропорционального двойному фазовому сдвигу, интегрируют гармонические сигналы на одном временном участке, причем интегрирование исследуемого сигна- ла начинают в любой произвольный момент lit) (пиошению к опорному сигналу и заканчивают в моменты равенстЬа нулю интеграл ных оначекий по каждому из гармонических сигналов. Исследуемые гармонические сигналы име ют вид: DO UiSinu7t ; и, Ua 6in(cAjt-if). Если обозначить начало измерения (интегpиpoвaния через t , момент окончания интегрирования по сигналу U через t а по сигналу U ;t - через -fc ч .то для случая равенства интегральных значений нулю можно записать следующие павенства tt Ju, sinujt 0 ; jSin (ujt-4)«0 I и t2 могут имет откуда следует, что t следующие значения: t - 2ХЛ Jf. ,. «.4 2ШШ 0 IJ5 т.е. они зависят от момента начала интег рования, Однако временной интервал, заключенн между t2 и t и равный их разности, не зависит от момента начала интегриров ния. Причем если интервал интегрирования превышает длительности одного периода и дуемых гармонических сигналов (что леж в основе данного способа измерения), то ,b Z1UJ Следовательно, выделяемый временной интервал пропорционален двойному фазовом сдвигу и не зависит от момента начала и тегрирования. Тем самым устраняется ист ник дополнительных погрещностей и дости гается повышение точности измерения сдв га фазы. На чертеже) представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаем способа измерения фазового сдвига. Оно состоит из ключа 1, интегратора нуль-органа 3, ключа 4, интегратора 5, нуль-органа 6, триггера 7, генератора им пульсов 8, вентиля 9, регистратора 10, кнопки 11 Пуск. В исходном состоянии ключи 1, 4 закры ы, интеграторы 2, 5 находятся в нулевом остоянии и вентиль 9 закрыт. По команде Пуск открываются ключи 1 и 4. Исследуемые сигналы 1) и U jt поступают через ключи на входы интеграторов 2 я 5, выходные сигналы которых подаются на входы нуль-органов 3 и 6, которые фиксируют моменты равенства нулю интегральных значений входных исследуемых сигналов. Выходные сигналы нуль-органов закрывают соответствующие ключи, подаются на триггер 7 с раздельными входами, который формирует прямоугольный импульс, по длительности равный моментам поступле- ления импульсов с нуль-органов. Этот импульс подается на управляющий вход вентиля 9. Вентиль пропускает на выход регистратора 10 число импульсов, пропорциональное измеряемому фазовому сдвигу, с генератора импульсов 8. На этом цикл измерения заканчивается. Использование предлагаемого способа измерения фазового сдвига, по сравнению с существующими, обеспечивает повыщение точности измерения фазового сдвига, упрощение схемного;построения фазометрической аппаратуры и расщирение диапазона частот исследуемых сигналов в сторону повышения частоты. Формула изобретения Способ измерение фазового сдвига, основанный на выделении временного интервала, пропорционального двойному фазовому сдвигу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, гармонические сигналы интегрируют на одном временном,участке, интегрирование исследуемого сигнала начинают в любой произвольный, момент по отношению к опорному и заканчивают в моменты равенства нулю интегральных значений по каждому из гармонических сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свддетельство СССР NO 375581, М.Кл. G- 01 Я 25/04, приоритет 14.О9.7О. 2. Авторское свидетельство СССР № 474763, М.Кл.&01Й 25/ОО, приоритет О8.О2.73.