Способ измерения фазового сдвига Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано при измерении фазовых сдвигов. / Известны способы измерения фазовых сдвигов, по которым производится преобразование входных сигналов в две последовйтельности KojpbTRHX импульсов, причем моменты пбявЛёййя импульсов в каждой последовательнос ти соответствуют нулевой фазе соответствукмдего входного сигнала 1 . Затем в течении -времени измерения производят время-импульсное преобра зование временных интервалов от импульсов первой последовательности Д последующего импульса второй последовательности в коды и их суммирование . По окончании времени измерения результирующий код принимают за код среднего значения фазового сдвига. Однако при измерении с помощью указанного способа фазовых сдвигов, близких к О или 360, при наличии шумов возникают 3Ha4BTenbHais trdFf Biii ности, обусловленные разрывным поведением величины фазового сдвига в этой точке. Цель изобретения - повышение точности измерения среднего значения фазового сдвига. Это достигается тем, что по способу измерения среднего значения фазового сдвига, основанному на формировании двух последовательностей коротких й1 1пульсов, соответствующих моментам перехода входных сигналов через нулевой уровень, и последующем формировании прямоугольных сигналов, длительность которых зависит от разности фаз, формируют временные интервалы так, что начало одного из прямоугольных сигналов соответствует нечетному импульсу первой последовательности коротких импульсов, а конец соответствует четному импульсу второй последовательности коротких импульсов, начало второго прямоугольного сигнала соответствует нечетному импульсу второй 1трсл€.-довательнорти коротких сигналов, а конец соответ-, ствует четному импульсу первой последовательности коротких сигналов, при этом длительности сформированных прямоугольных сигналов равны соответственно t + vp и t - vf , где t - период исследуемых процессов; 9- измеряемый фазовый сдвиг между исследуемыми сигналами. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для осущес ления предлагаемого способа;на фгдг. временные диаграммы его работы, Устройство включает формировател 1 и 2 входных напряжений, распределители импульсов 3-5, триггеры 6 и 7 временного интервала, элементы совпадения 8 и 9 и счетчик 10. Фо нлирователи 1 и 2 входных напряжений .соединены с входами распределителей импульсов 3 и 4. Входы триггеров б и 7 временного интервала соединены с соответствукмщ1ми выходами распределителей импульсов 3 и 4, а выходы соединены с первыми входами элементов совпадения 8 и 9, третьи входы которых соедийены с вых дами третьего распределителя импуль сов 5, на вход которого подается последовательность импульсов с гене ратора квантующих импульсов. Шины Сложение и Вычитание счетчика 10соединены соответственно с вьосодами элементо1в совпадения 8 и 9. Вторые входы элементов совпадения 8 и 9 соединены с выходом источника сигнала, соответствующего времени измерения, шина Запуск соединена со входс1ми первого и второго формирователей входных сигналов и со вхо дс1ми первого и второго распределите лей импульсов. Работает устройство следующим образом. На первые входы формирователей 1 и 2 подаются исследуемые процессы а вторые входы соединены с шиной Запуск. На выходах формир ователей 1 и .2 получают последовательности коротких импульсов и и Uj. соответственно, причем момент появления каждого импульса соответствует поло жительному переходу через нуль соответствующего исследуемого процесса , а также моменту появления сигнала Запуск, если в этот момент исследуемый процесс больше нуля. Полученные последовательности корот ких импульсов и,, и U2 поступают на распределители импульсов 3. и 4, на первых выходах которых получают последовательности Uj . и ulf нечетных импульсов последовательностей О и а на вторых выходах - йоследовательности u| и U четных импульсов последовательностей U-, и Далее, последовательности импульсов U поступают соответственно на первый и второй входы триггера 6 временного интервала первого канала, на выходе которого получается последовательность Uj прямоугольных импульсов длительност t , где -t - период исследуемого процесса; - измеряемый фазовый сдвиг. Последовательности импульсов поступают соответственно на первый и второй входы триггера 7 временного интервала второго канала, на выходе которого получается последовательность и прямоугольных импульсов длительностью t - Р . Последовательности импульсов и и U-j поступают на первые входы элементов совпадения 8 и 9, на вторые входы которых подается сигнал, соответствующий времени измерения, а на третьи входы - две последовательности коротких импуль1сов с выходов распределителя 5, сдвинутые одна относительно другой на . За время. измерения Т через элемент совпадения 8 проходит число импульсов Чт)() f, где f - частота квантующих импульсов .на выходах распределителя импульсов 5. За время измерения Т через элемент совпадения 9 проходит число импульсов ,:.ф.(. Таким образом, в момент окончания измерения в счетчике окажется записанным число. - N,, Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает измерение среднего значения фазового сдвига в диапазоне 0-360°. Формула изобретения Способ измерения фазового сдвига, Основанный на формировании двух последовательностей коротких импульсов, соответствующих моментам перехода входных сигналов через нулевой уровень, и последующем формировании прямоугольных сигналов, длительность которых зависит от разности фаз, ающий с я тем, что, с целью повышения точности, формируют временные интервалы так, что начало одного из прямоугольных сигналов соответствует нечетному импульсу первой последовательности коротких импульсов, конец соответствует четному импульсу .второй последовательности коротких импульсов, начало второго прямоугольного сигнала соответствует нечетному импульсу второй последовательностикоротких сигналов, а конец соответствует четному .импульсу первой последовательности коротких сигналов, при этом длительности сформированных прямоугольных сигналов равны соответственно + Ф и t - ф , где f период исследуемых процессов; - измеряемый фазовый сдвиг между исследуемыми сигналами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вишенчук И.М., Кртюк А.Ф., Мизюк Л.Я,Электромеханические и электронные фазометры.Госэнергоиздат,1962.