Способ установления фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами одинаковой частоты и устройство, его реализующее Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 

Целью изобретения является повыгиение точности установки фазового сдвига от контролируемого значения, определяемого соотношением вила h/q л; , где q l,2,3.../h 1,2,3... q -1, при h q.

Указанная цель достигается тем, в способе установления фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами одинаковой частоты, основанном на сравнении дополнительных сигналов, причем один из дополнительных сигналов сформирован пропорциональным временному интервалу,начало которого совпадает с точкой перехода через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус) одного из сигналов, а конец совпадает с ближайшей точкой перехода через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус) второго из сравниваемых сигналов, формируют второй дополнительный сигнал, начало которого совпадает с началом первого дополнительного сигнала, длительностью, пропорциональной временному интервалу q/h от первого дополнительного сигнала, формируют третий дополнительный сигнал длительностью, пропорциональной временному интервалу, начало которого совпадает с концом второго дополнительного сигнала, а конец совпадает с ближайщей точкой перехода через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус) первого из сравниваемых сигналов, формируют четвертый дополнительный сигнал, пропорциональный разности дл тельностей второго, и третьего дополнительных сигналов, а информацию об отклонении величины фазового сдвига между сравниваемыми гармоническими сигналами от контролируемого значени определяют по величине и знаку четвертого дополнительного сигнала в момент окончания третьего дополнительного сигнала.

Поставленная цель - реализация

данного способа достигается тем, что устройство, содержащее первый и второй блоки согласования, выход одного из которых подсоединен ко входу первого усилителя-ограничителя, а выход второго - через второй усилитель-ограничитель соединен с инверсным входом элемента Запрет, элемент выход которого соединен с одним из входов интегратора, снабжено формирователем импульсов, расширителем импульсов и элементом НЕ, причем выход первого усилителя-ограничителя соединен с информационным входом элемен Запрет и через формирователь импульсов с одним из входов элемента И,выход элемента Запрет через расширител импульсов соединен со вторым входом интегратора к через элемент НЕ со вторым входом элемента И.

Сущность способа поясняется на временной диаграмме (см.фиг.1) для случая, когда необход10 о установить фазовый сдвиг между двумя сравниваемыми гармоническими сигналами,- равный--31; причем фиг.1(а) соответствует случаю, когда , а Фиг. 1(6)- случаю иА, 6/9, где IP - фазовый сдвиг сигнала U.v относительно П, .Формируют первый дополнительный сигнал,пропорциональны устанавливаемому Фазовому сдвигу между сравниваемыми гармоническими сигналами (фиг.1 строка Ь),формируют второ дополнительный сигнал, длительность которого пропорциональна if фиг . 1 строка с) , фор1иируют третий дополнительный сигнал длительностью, пропорциональной временм(эму интервгшу, начало которого совпадает с концом второго дополнительного сигнала, а конец совпадает с ближайшей точкой перехода через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус) первого из сравниваемых гармонических сигналов (фиг.1 строка d), формируют четвертый дополнительный сигнал (фиг.1 строка е), пропорциональный разности второго (фиг.1 строка с) и третьего (фиг.1 строка d) дополнительных сигналов, а информацию об отклонении величины фазового сдвига между сравниваемыми гармоническими сигналами от контролируемого значения определяют по величине и знаку четвертого дополнительного сигнала (фиг.1 строка е) в момент окончания третьего дополнительного сигнала.

На фиг.2 привалена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

УСТРОЙСТВО содержит первый и второй блоки согласования 1 и 2, первый и второй усилители-ограничители 3 и

4,форм;1рователь импульсов 5, элемент Запрет б, расширитель импульсов 7, элемент И 8, элемент НЕ 9 и интегратор 10.

Работа устройства происходит следующим образом.

Один из сравниваемых по фазе гармонических сигналов поступает через блок согласования 1 на вход усилителя-ограничителя 3 (фиг.1 строка а), с выхода которого сигнал длительностью, пропорциональной половине периода сравниваемого гармонического сигнала и, , подается параллельно на информационный вход элемента Запрет 6 и на вход формирователя импульсов

5,с выхода которого поступает на один из входов элемента И 8. Второй из сравниваемых по фазе гармонических сигналов Uj поступает через блок согласования 2 на вход усилителяограничителя 4 (фиг.1 строка а),

с выхода которого сигнал длительностью, пропорциональной половине периода сравниваемого гармонического сигнала t подается на запрещающий вход элемента Запрет 6. Сигнал с вы хода последнего (фиг,1 строка Ь), пропорциональный контролируемому фазовому сдвигу между сравниваемшли гармоническими сигналами, подается на расширитель импульсов 7, .. с выхода которого (фиг.1 а строка с) ра ширенный в 3 раза или (|мг. 16 строка с) расширенный в 9/5 раза сигнал через инвертор поступает на второй вход злемента И 8. На входы интегра тора 10 поступают, соответственно, сигнал с выхода расширителя импульса 7 (фиг.1 строка с) и сигнал с вы хода элемента И 8 (фиг.1 строка d). Величина и знак сигнала с выхода интегратора (фиг.1 строка е) несут информацию об отклонении величины фазового сдвига между сравниваеьелми гармоническими сигналами от заданно го значения. Использование способа и устройст ва, реализующего, данный способ, поз воляет устанавливать фазовый сдвиг, определяемый соотношением - Jt , где q 1,2,3...; h 1,2,3..., q - 1 при h q, между сравниваемыми гармоническими сигналами одинаковой частоты с большей точностью, что имеет важное значение при разработк приборов для АСУТП. Формула изобретения 1. Способ установления фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами одинаковой частоты, основанный на сравнении дополнительны сигналов, причем один из дополнительных сигналов сформирован пропор циональным временному интервалу,начало которого совпадает с точкой перехода через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус) одного из сигналов, а конец совпадает с ближайшей точкой перехода через нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус) второго из сравнивав мых сигналов, отлич ающийс я тем, что, с целью повышения точности установки фазового сдвига, определяемого соотношением вида 3t , где ,2,3...; ,2,3..., q-1, при h q, формируют второй дополнительный сигнсш, начало которого совпадает с началом первого дополнительного сигнала, длительностью, пропорцнональвой временному интервалу q/h от первого дополнительного сигнала, фо{ юруют третий дополнительный, сигнал длительностью, пропорциональной временному интервалу, начало которого совпадает с концом второго дополннтельногр снгнала,аконец совпадает с ближайшей (точкой перехода через нуяевсЛ уровень с минуса на плюс (с плюса на ютнус) первого из сравниваемых сигналов, формируют четвертый дополнительный сигнал, пропорциональный разности длительностей второго и третьего дополнительных сигналов, а информацию об отклонении величины фазового сдвига между сравниваетфми гармони- ческими сигналами от контролируемого значения определяют по величинеи:,. знаку четвертого дополнительного сигнала в момент окончания третьего дополнительного сигнала. 2. Устройство, реализукяцее способ по П.1, содержащее первый и второй блоки согласования, выход одного из которых подсоединен ко входу первого усилителя-ограничителя, а выход второго - через второй усилитель-ограничитель соединен с инверсным входом элемента Запрет, элемент И, выход которого соединен с одним из входов интегратора, отличающееся тем, -ЧТО., оно снабжено формирователем импульсов, расширителетл импульсов и элементом НЕ, причем выход первого усилителя-ограничителя соединен.с информационным входом элемента Запрет и через формирователь импульсов с одним из входов элетлента-И, выход элемента Запрет через расширитель импульсов соединен со вторым входом интегратора и через элемент НЕ со вторым входом элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №568896, кл. G 01 R 17/00, 1975.