Способ определения погрешностей электронных фазометров Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 

I Изобретение относится к измеритепьной технике и может использоваться для определения погрешностей эпектроннь1Х фазометров, предназначенных дпя работы в широком динамическом диапазоне входных сигналов. Известен способ определения погрешностей электронных фазометров, заключающийся в том, что на рабочей частоте производят калибровку и установку нуля поверяемого фазометра. Затем первым фазовращателем устанавливают показание фазометра , где п -цело число, а вторым фазовращателем - нулевое показание. Эти операции повторяют VI раз, после чего первый фазовращатель возвращают на метку, а погреигаость фазометра определяют как частное от деления последнего показания фазометра нап ШОднако этот способ характеризуется большой сложностью и трудоемкостью тре бует большого опыта и высокой квалификации оператора. Известен также способ определения погрешностей электронных фазометров, заключающийся в том, что измеряют разность фаз входных сигналов фазометра в обоих каналах, затем - разность фаз этих сигналов после предварительного сдвига фазы одного из сигналов на угол, примерно равный 180, далее измеряют этот сдвиг фазы, примерно равный180°, вычиTatoT из результата второго измерения результаты первого и третьего измерений и по полученному результату судят об искомой величине |.2 . Однако, этот способ позволяет определить погрешность от связи между каналами при различных отношениях амплитуд входных сигналов фазометра и фазовом угле, близком к 180 и не позволяет определить погрешность фазометра на других отметках шкалы или для различных величин фазового угла по цифровому индикатору при нескольких отношениях амплитуд входных сигналов. 37 Цель изобретения - повышение точности измерения погрешностей фазометра при различных значениях фазового сдвига и задатюм неравенстве амплитуд входных сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в способе онредепения погрешностей эпектротадх фазометров, заключающемся в сравнении результата измерения по шка ле поверяемого фазометра с де-йствитель Шз1М значением измеряемого угла, вы исляемого по результатам нескольких измерений при различных значениях фазового сдвига между входными сигналами, фазовый сдвиг соответствующий оциф рованной отметке шкалы задают времен ой задержкой одного сигнала относитель ю другого на заданной частоте, а требуемое неравенство амплитуд сигналовОслаблением одного из сигналов, затем увеличивают времен1гую задержку на калиброван тую величину и уменьшают частоту сигналов до ,нового значения, частоты, при котором восстанавливается нерво :начап1 ное показание фазометра, а погреш:кость на этой отметке определяют по расчетной формуле.. ; По данному способу измеряемый фазовый сдвиг задается с помощью магазина временных задержек, а требуемое отношение амплитуд сигналов - с помощью аттенюатора. Если круговая частота питания магазина задержек будет равна л , а время задержек , то фазоврзгй сдвиг между входным и выходным сигналами магазина будет равен ч| ; , С учетом погрешности магазина задержек и неконтролируемой задержки, вносимой аттенюатором, измеряемый фазовый сдвиг будет равен -..(.- -относительная погрешность м где газина для значения задержк - задержка, вносимая схемой аттенюатора. Задержка магазина устанавливается та кой величины, чтобы показание фазометра соответствовало оцифрованной отметке шкалы. Если обозначить показание фазоме ра на первой оцифрованной отметке через Ч , то с учетом погрешностей оно будет равно : лЧ..() где cf - абсолютная аддитивная погрештюсть фазометра (погрешнг)сть от порпвенстпа ам плитуд); . - относительная мультипликативная norpeiuHOCTb (погрешность чувствителг ности) фазометра. Не зная точного з ачения Ч /иелья по показанию Чд определитF потрешость измерения фазового угла. Для определения погрешности фазометра на отметке -f включают дополнительно калиброванную линию задержки, например, кварцевую линию задержки, с известной задержкой TTQ . Показание фазометра при этом увеличивается. Затем уменьшают частоту LV питания магазина затуханий до значения Uj f при котором восстанавливается первоначальное показание фазометра, г -il%l К Л ( -) Если время задержки -CQ выбрать значительно меньше, чем с. (Ч: «f:, , л ч о - I то частота iUn будет мало отличаться от значения uj , Поэтому можно считать, . , При малом затухании калиброванной ;шнии задержки незначительно изменится отношение ампитуд сигналов на входе фазометра, что позволяет принять )-, У1 lf Тогда. ,, .) (4) Приравнивая выражения (2) и (4) получимUJ. (Y LU.-UJ, Из выражений (1) и (6) можно определить действительное значение измеряемого фазового угла ,Ь(. Разность между показанием фазометра l-f и действительным значением угла -f дд ет значение погрешности 1- ,« - {л -fx o-.-2trtT Ш -Шгде i и f частота питания магазина при первом и втором измерениях. Таким образом, измерив два значения частоты с высокой точностью (цифровым частотомером), можно по известной задержке -GO определить погрешность фазометра независимо от погре1иности магазина временных задержек и 4азового Ьдвига, вносимого .чттотполтором.

Изменив время задержки на г и выполнив указанную выше поспедоватепьность измерений, можно определить погрешность фазометра на следующей оцифрованной отметке шкалы tf и т.д. Регули руя ослаблет1е аттенюатора, можно на каждой отметке фазометра определить дополггитепьную амплитудную составляющую погрешности фазометра. Точность определения погрешностей данным способом будет в зависимости от диапазона рабочих частот порядка 0,05-0,15° формула изобретения Способ определения погрешностей эле тронных фазометров, заключающийся в сравнении результата измерения по шкал поверяемого фазометра с действительным значением измеряемого угла, вычисляемого по результатам нескольких измерений при различных значениях фазового .сдвига между входными сигналами, отличающийся тем, что, с цепью повышения точности определения погрешностей поверяемого фазометра при ра личных значениях фазового сдвига между выходными сигналами и заданном не736050б

равенстве их амплитуд, фазовый сдвиг соответствующий оцифрованной отметке шкапы Ч , задают временной задержкой одного сигнала относительно другого на частоте f,a требуемое неравенство амплитуд - ослаблением одного из сигналов, затем увеличивают временную задержку на калиброванную величину С и уменьшают частоту входных сигналов до значения f , при котором восстанавливается первоначальное показание фазометра, а погрешность на этой отметке шкалы определяют по разности между показанием фазометра Ч и удвоенным произведеш ем числа 7t на значение калиброванной задержки t: и на частное от деления произведения значений измеренных частот f и f на их разИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Поздняков И. К. Определение погешностей фазометров методом самопро- ерки. Труды институтов Комитета станартов, мер и измерительных приборов.Вып., 7 (130), М., 1963, с. 59-74. 2. Авторркое свидетельство СССР № 215324, кл. Q 01 R 25/04, 1968.