Фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/00 

Фазометр работает следующим образом. На входы усилителей 1 и 2 подаются сигналы Ui sin tat и f/s sin (со/Ч-ф) соответственно, между которыми измеряется разность фаз. С первого входа сигнал подается на перемножитель 4 через резонансный усилитель с последовательным контуром, а на перемножитель 5 через резонансный усилитель с параллельным контуром. На вторые входы перемножителей 4 и 5 сигнал со второго входа иодается через резонансный усилитель 2 с параллельным контуром. Напряжение на выходе иеремножителя 4, с учетом фильтрации высокочастотных составляюи1,их, равно и, К,К,,К„.Р,и, COS (ср + срр. - Р.). (1) Напряжение на выходе перемножителя 5, с учетом фильтрации высокочастотных составляющих, равно и, -: K,Kp,K,jJ,U, COS (т + РР. - 9,з), (2) где/(4, Къ - коэффициенты передачи перемножителей; Кр, Кр,, Кр - коэффициенты передачи резонансных усилителей 1, 2, 3 соответственно; Ррц 9,02 л - фазовые сдвиги, вносимые резонансными усилителями 1, 2, 3 соответственно. Модули коэффициентов передачи резонансных усилителей по напряжению при их идентичности соответственно равны tiIf1 0 к,.к,, -/Cp3--Y -, а г. -обобщенная расстройка; о /Со 52эр - коэффициент иередачи каждого из усилителей при резонансе. Фазовые сдвиги, вносимые идентичными резонансными усилителями 1, 2, 3 соответственно равны /. - -f - arctga; р,;, р,;, ц- -arctgtt. Напряжения на выходах перемножителей 4 и 5 равны соответственно Ь Ф где А, ,и,и,Кр,К,- А, К-,и,и,К,,К,,. Фазовая характеристика резонансного усилителя с нагрузкой в виде последовательного контура сдвинута отиосительио фазовой характеристики усилителя с параллельным контуром на угол л/2. Если контуры идентичны по добротности Qi . то наклоны фазовых характеристик одинаковы и частично фазовые набеги в каналах взаимно компенсируются, как видно из формул (3) и (4). Это обстоятельство позволяет в полосе частот получить фазовый сдвиг, между входными сигналами, иадаваемыми иа перемножитель 4, равный л/2. Однако, амплитуда этих напряжений уменьшается в г-раз, а на Y1 -г а выходе перемножите,ля в Для того, чтобы обеспечить равенство сигналов на выходах неремножителей 4 и 5 входные сигналы на перемножитель 5 подаются через идентичные резонансные усилители 2 и 3. Тогда при изменении частоты когда , напряжения на выходах перемножителей 4 и 5 изменяются одновременно в -- раз. 1 +а2 ЭДС, наведенная в роторе 8 сельсина 6 при его вращении с помощью электрического двигателя 10 со скоростью О., равна ,z/Ci sm p-sin2/ + + ЛГг - cos ср cos Ш.(5) Учитывая, что D 1 А 2 из формулы (5) получаем U,(). Напряжение IJj подается }ia один из входов низкочастотного фазоиндикатора 9. Опорное напряжение формируется с помощью генератора опорного сигнала И, который вырабатывает синусоидальное напряжение частоты равное „ oSin9/. Разность фаз между напряжением J и иII, измеренная фазоиндикатором 9, равна измеряемому ф. Предлагаемый фазометр работает в щироком диапазоне частот, не требуя перестройки гетеродина, наличия системы фазовой автоподстройки частоты. Это позволяет использовать его в устройствах, где требуются непрерывные наблюдения и контроль фазочастотных характеристик четырехполюсников. Формула изобретения Фазометр, содержащий фазоиндикатор, соединенный с генератором опорного сигнала, первый и второй перемножители, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и увеличения точности, он снабжен резонансным усилителем с последовательным резонансным

контуром, первым п вторым резонансными усилителями с параллельными резонансными контурами, сельсином и двигателем, причем первые входы первого и второго перемножителей соединены соответственно с выходами резонансного усилителя с последовательным резонансным контуром и второго резонансного усилителя с параллельным резонансным контуром, входы которых соединены, выход первого резонансного усилителя с параллельным резонансным контуром подсоединен ко вторым входам первого и второго перемножителей, выходы которых соединены соответственно

6

с обмотками статора сельсина, роторная обмотка его подсоединена к одному из входов фазоиндикатора, второй вход которого соединен с генератором опорного сигнала, который, как ротор сельсина механически соединен с двигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вишенчук и др., Электромеханические и электронные фазометры, «Госэнергоиздат, М., 1962, с. 193-203.

2.«Радиотехника, № 3, 1973, Ганасейкин Ю. В. и др., «Об одном методе измерения разности фаз.