Устройство для измерения значений погрешности фазовых калибраторов Советский патент 1979 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может использоваться для оценки точности фазовых калибраторов на отметках шкалы, отстоящих друг одна от

ЗбО , друга на величину (где п - целое

число).

Известно устройство для измерения значений погрешности фазовых калибраторов, осуш,ествляющее аппаратурное умножение фазовых сдвигов.

Устройство содержит фазометр, формирователи коротких имиульсов, соответствующих моментам перехода через нуль, импульсно-фазовые детекторы, перестраиваемый генератор и систему фазовой автоподстройки, фильтры нижних частот и балансный фазовраш,атель 1.

Однако такое устройство не обеспечивает высокой точности измерения погрешности фазового калибратора, так как, кроме погрешности фазометра, появляются погрешности, обусловленные паразитными связями между каналами умножителя на промежуточной частоте, частоте гетеродина и входного сигнала.

Известно устройство для измерения значений погрешности фазовых калибраторов, содержащее фазометр и два круговых фазовращателя. Один из фазовращателей снабжен верньерно-отсчетным устройством для

установки фиксированных положений 2.

Данное устройство является наиболее

близким к предлагаемому изобретению по

технической сзщности и достигаемому результату.

Точность измерения погрешности этим устройством выше, чем у описанного выше. Недостатком его является больщая трудоемкость процесса проверки, поскольку для измерения значений погрешности на каждой отметке шкалы фазового калибратора требуется осуществить большое число операций.

Целью изобретения является автоматизация процесса измерения.

Это достигается тем, что устройство, содержащее фазометр, фазовращатель и фазовый калибратор, первый вход которого

соединен с первым входом фазовращателя, а выход последнего - с первым входом фазометра, снабжено двумя индикаторами нулевого фазового сдвига, двумя триггерами, блоком запуска, логическими элементами И

п ИЛИ и блоком логической обработки, первый вход которого соединен с первым выходом фазометра, а второй - с выходом блока запуска, первым входом первого триггера и элемепта ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу элемента И,

первым входом связанного с первым входом второго триггера и выходом первого индикатора нулевого фазового сдвига, второй вход элемента И - с выходом первого триггера, своим вторым входом подключенного к выходу второго индикатора пулевого фазового сдвига, входы которого связаны с выходами фазового калибратора, при этом второй выход последнего соединен с первым входом первого индикатора нулевого фззового сдвига и вторым входом фазометра, третий вход которого соединен с входом фазового калибратора и выходом элемента ИЛИ, выход фазометра - с вторым входом второго триггера, своим выходом соединенного с вторым входом фазовращателя, выход которого связан с вторым входом первого индикатора нулевого фазового сдвига.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фазовый калибратор 1, фазоврапдатель 2, фазометр, состоящий из преобразователя фаза - код 3 и времязадающей схемы 4, индикаторы нулевого фазового сдвига 5 и 6, триггеры 7 и 8, блок запуска 9, блок логической обработки

п

10,реализующий функции Ai Ii-И/ /л,

логический элемент И 11 и логический элемент ИЛИ 12.

Устройство работает следующим образом.

Блок запуска 9 выдает два импульса. Первый, установочный импульс, запрещает работу блока логической обработки 10, устанавливает фазовый калибратор 1 и фазовращатель 2 на нулевой фазовый сдвиг, триггер 7 - в состояние, запрещающее работу фазовращателя, а триггер 8 - в состояние, запрещающее прохождение импульсов с индикатора нулевого фазового сдвига 5 через элемент И 11. Процесс установки протекает аналогично описываемому ниже рабочему циклу.

Второй рабочий имнульс, который появляется на выходе блока запуска 9 по пстечении определенного отрезка времени, определяемого числом поверяемых точек шкалы фазового калибратора 1,является сигналом разрещения дляблока логической обработки 10. Этот импульс устанавливает триггер 8 в состояние, открывающее элемент И

11,и поступает через элемент ИЛИ 12 на управляющий вход фазового калибратора 1. В результате на выходе фазового калибратора 1 устанавливается фазовый сдвиг, соответствующий первой поверяемой отметке его щкалы а. Импульс с выхода элемента 12 поступает также па вход времязадающей схемы 4 фазометра, которая выдает нмпульс «Старт, и в фазометре начинается измерительный процесс, по окончанию которого ноказание 1 поступает в блок логической обработки 10. Импульс «Стоп окончания измерепия подается на вход триггера 7,

устанавливает его в состояние, разрещающее работу фазовращателя 2, фаза выходного напрял ения которого начинает изменяться. Это изменение нроисходит до тех

пор, пока на входе индикатора нулевого фазового сдвига 5 пе установится фазовый сдвиг, равный нулю. После этого на выходе индикатора 5 появляется импульс, который устанавливает триггер 7 в состояние,

запрещающее работу фазовращателя 2, и проходит через элементы И И и ИЛИ 12 на вход управления фазового калибратора. На выходе фазового калибратора устанавливается фазовый сдвиг, соответствующий второй поверяемой точке его щкалы 2а. Далее импульс с выхода элемента ИЛИ 12 поступает на времязадающую схему 4 фазометра, в котором начинается измерительный процесс. Показание фазометра /2 поступает

в блок логической обработки. Затем переворачивается триггер 7, пачинает работать фазовращатель 2, на выходе индикатора 5 появляется импульс, запрещающий работу фазовращателя и поступающий на уравляющий вход фазового калибратора, и т. д. в течение (п-1) раз.

В последний раз на выходе фазового калибратора устанавливается фазовый сдвиг выходных напряжений, соответствующий

последней точке его щкалы , фазометр фиксирует показание /«, которое поступает в блок логической обработки. При этом на выходе индикатора 6 нулевого фазового сдвига появляется импульс. Этот импульс устанавливает триггер 8 в состояние, запрещающее прохол дение импульсов с индикатора 5 нулевого фазового сдвига на управляющий вход фазового калибратора через элемент И 11. Импульс «Стоп времязадающей схемы 4 переворачивает триггер 7 н тем самым разрещает работу фазовращателя 2. Когда на входе индикатора 5 установится нулевой фазовый сдвиг, на его выходе появится импульс, который устанавливает триггер 7 в состояние, запрещающее работу фазовращателя 2. На вход управления фазового калибратора выходной импульс индикатора 5 не пройдет, так как элемент И 11 закрыт. Таким образом, заканчпвается цикл измерения значений погрешности на п отметках шкалы фазового калибратора 1. В блоке логической обработки 10 происходит вычисление значений погрешности на каждой i-й отметке шкалы фазовол

ГО калибратора по алгоритму Aj /i-2/й//г.

k l

Устройство прекращает работу до получения сигнала с блока запуска.

При подаче импульса на управляющий вход фазового калибратора каждый раз осуществляется приращение фазового сдвига выходных напряжений фазового калибратора на величину Рг, которая отличается

от истинного значения а на величину, равную погрешности фазового KaviHdparopa на г-й отметке его шкалы Дг, т. е. - а+ Д;. Показание фазометра li, которое поступает в блок логической обработки, отличается от фазового сдвига на его входе р, на значение погрешности фазометра на отметке а его шкалы ,. Следовательно, + Дф, :.za-f Дф,,. Поскольку для фазового калибратора справедливо равенство , В; - ЗбO ТО при суммировании всех показаний фазометра получается 2 /& 360 + /гЛф.. Так , то погрешность фазометра на отметке а его шкалы равна ti Аft l Дф. 7., а согласно (2) погрешность фазового калибратора в каждой (-Й точке его шкалы определяется как раз11ость величины /;-а и погрешности фазометра, т. е. - Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать процесс измерения значений погрешности фазовых калибраторов, что снижает трудоемкость этого процесса и уменьшает время измерения. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 Формула изобретения Устройство для измерения значений погрешности фазовых калибраторов, содержащее фазометр, фазовращатель и фазовый калибратор, первый выход которого соединеи е первым входом фазовращателя, а выход последнего - с первым входом фазометра, о т л п ч а ю 1ц е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса измерения, введены два индикатора нулевого фазового сдвига, два триггера, блок запуска, логические элементы И и ПЛИ н блок логической обработки, первый вход которого соединен с первым выходом фазометра, а второй - с выходом блока зап}ска, первым входом первого триггера и э.темента ПЛП, второй вход которого подключен к выходу элемента И, первым входом связанного с первым входом второго триггера и выходом первого индикатора нулевого фазового сдвига, второй вход элемента П - с выходом первого триггера, евоим вторым входом подключенного к выходу второго индикатора нулевого фазового сдвига, входы которого связаны с выходами фазового калибратора, при этом второй выход последнего соединен с первым входом первого индикатора нулевого фазового сдвига и вторым входом фазометра, третий вход которого соединен с входом фазового калибратора н выходом элемента ПЛП, выход фазометра - с вторым входом второго триггера, своим выходом соединенного с вторым входом фазовращателя, выход которого евязан с вторым входом первого индикатора нулевого фазового сдвига. Псточники информации, прииятые во внимание при экспертизе 1- Вестпик Киевского политехнического института. Сер. автоматики н электроприборостроения, 1973, вып. 10. 2. Маевский С. М., Батуревич Е. К., Методы оцепкп точности фазовых калибраторов. Вестник КПП. Сер. автоматики и электроприборостроения, 1973, вын. 10.