Фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/00 

Иаобеттение относится к области радиоэлектронных измерений и может быть испопыкямно для измерения разности фаз мв5кду электрическими сигналами одной частоть; компенсеционным методом. ИзБОСтен фазометр компенсационного типа, содержащий в цепи опорного напряжения образцовый фазовращатель, а в цепи исследуемого по фазе сигнала последовательно соединенные фазоинвертор и двухканальный узел формирования импуль сных последовательностей для автоматизации nfraHecca измерения, а также для индикации показаний при флюктуацияк измеряемой азности фаз образцовый фазовращатель снабжен механическим приводом от двигателя и схемой, управляющей работой двигателя l. Недос:тАтком известного фазометра является наличие механически перестрае- мого фазовращателя, приводящее к громосйкости конструкции и сложности упраапяющей схемы, а также узкий 4acT6Tt ный диапазон фазометра, определяемый диапазоном образцового фазовращателя. Известен другой фазометр компенсационного типа, который является наиболее близким по технической сущности к изобретению и принят в качестве протоТйпа. Этот фазометр выполнен в виде звукопровода, на который нанесены один под другим входные преобразователи первого и второго каналов и выходной многоэлементный преобразователь, состоящий из отдельных пачек, электроды которых., расположенные в первом и втором канале, имеют смещение относительно друг друга, меняющиеся от пачки к пачке вдоль линии выходного преобразователя 2. Основным недостатком этого фазометра является узкий диапазон частот, связанный с зависимостью показаний фазометра суг частоты входных сигналов. Цель настоящего изобретения - расширение диапазона частот. Поставленная цель достнгоотся том, что в фазометр, содержащий звукопровод из пьезоэлектрического материала с нанесенными на него входными и выходными преобразователями, при этом на торцы звукопровода нанесены акустические поглотители, введены управляющи электроды, блок коррекции, усилитель nocTOflHHot:o тока и блок измерения, причем управляющие электроды нанесены на звукопровод между входными и выходными преобразователями, вход одного из входных преобразователей через последовательно соединенные усилитель постоянного тока и блок коррекции соединен с управляющими электродами и блоком измерения. На фиг. 1 изображен авукопровод с нанесенными на него преобразователями и электродами; на фиг. 2 приведена блок-схема фазометра. Фазометр (фиг. 1) содержит звуке- провод 1 из пьезоэлектрического материала, входные 2 и 3 и выходные 4 и 5 преобразователи. На рюбочей поверхности звукопровода между входными н выходными преобразователями размещены управляющие электроды 6, на торцы лвукопровода 1 нанесены акустические поглотители 7. Вход одного из входных . преобразователей (фиг. 2) через последовательно соединенные усилитель постоянного тока 8 и блок ко|: екция 9 присоединен к блоку измерения 1О и управляющим электродам 6. Работа фазометра происходит следующим образом Па входные преобразователи 2 подают высокочастотные электромагнитные сигналы, между которыми необходимо измерить разность фаз. Под действием переменного электрического поля входкью преобразователи 2 и 3 воз буждают в пьезоэлектрическом звукопро- воде 1 акустические колебания, распрост раняющиеся в измерительном и опорном каналах вдоль рабочей поверхности звуко провода 1. Акустическая волна в пьезоэлектрическом звукопроводе сопрсжождает ся электрическим полем, поэтому по ме(эе достижения окустическимн колебаниями выходных преобразователей 4 и 5, на них возникает переменная разность потенциалов, тоесть восстановится элект рический сигнал из акустического. В силу звуконаправленности преобразователей 2 и 3 акустические поверхностные веяны распространяются и в прямом и в обч ратном направлениях. 624 Акустические поглотители 7 уменьшают отраженные от торца звукопровода обратные волны, искажающие показания фазометра. Выходные преобразователи 4 и 5 включены встречно и поэтому амплитуда сигнала на выходе устройства при отсутствии управляющего напряжения на элект- л Ч родах пропорциональна sin п где. ДЧ - начальный фазовый сдвиг. Если д« в О, то сигнал на выходе равен нулю. При Aif О на управляющие электроды 6 подают постоянное напряжение. Под действием постоянного электрического поля пьезоэлектрик деформируется и изменяется фазовая скорость акустической поверхностной волны. Изменение пути и скорости в измерительном канале приводит к нарушению фазовых соотношений на выходных преобразователях 4, 5. Изменяя величину и полярность постоянного напряжения, добиваются отсутствия сигнала на выходе фазометра. На вхоа блока коррекции 9 (фиг. 2), который выполнен по схеме частотного дискриминатора, поступает сигнал с одного из входов из опорного фазометра. Изменение частоты входных сигналов изменяет выходное напряжение блока коррекции 9, поступающее на вход усилителя постоянного тока 8. Это означает, что при одном н том же напряжении на входе усилителя постоянного тока 8 оно регистрируется блоком измерения 10 и подается на управляющие электроды 6, напряжение на которых будет изменяться пропорционально частоте, чем обеспечивается частотная независимость фазоБ го сдвига, то есть устанавливается сц- нозначная связь между напряжением от регулируемо о источника и фазовым сдвигом. Использование настоящего изобретения позволяет обеспечить расширение диапазона частот за счет компенсации частотной зависимости фазового сдвига соответствующим изменением величины постоянного напряжения, подаваемого на управляющие электроды, а также расширить область применения, связанную с возможностью измерения разнЬсти фаз как импульсных так и непрерывных сигналов. Формула изобретения Фазометр, содержащий звукопровод из пьезоэлектрического материала с нане-

на него вхолными и выходными ирсобразовятелями, при этом на торцы овукопровода нанесены акустические пог-лотители, отличающийся тем что, с целью расширения диапазона рабочих частот, он снабжен управляющими электродами, блоком коррекции, усилителем постоянного тока и блоком измерения, причем управляющие электроды нанесены на звукопровод между входными и выходными преобразователями, вход

одного из входных преобродователей через последовательно соединенные усили- , тель постоянното тока и блок коррекции соединен с управляющими электродпк и и блоком измерения.

Источники информации, принятые DO внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССГ № 340982, кл. в 01 Т 25/00, 1907.

2.Авторское свидетельство CCCF № 415608, кл. G 01 Р 25/ОО, 1В72.