Фазометр Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к фазоизмерительиой тех;нике, может быть использовано при .построении фазометров, измеряющих фазовые сдвиги между сигналами с большим «еравенс11вом амплитуд без использования входных делителей напряжения, повышен;ного |бЫ(Стродействия.

Известен фазометр по авт. св. jY 266065, содержащий усилитель-огра«ичитель и дпскр.иминатор уровией В каждом из двух каналов, триггер, элемент совпадения, генератор счетных импульсов, .временной селектор, счетчик импульсов, цифровое отсчетное устрой|Ство и блок упра|Вления {.

Недостатком известного устройства является низкая точность из-за а1мплитуднофазовой погрешности при работе в значительном диапазоне амплитуд.

Целью настоящего изобретения является повышение точности.

Цель изобретения достигается тем, что фазометр по авт. св. № 266065, содержащий в двух каналах усилитель-ограничитель и дискриминатор уров.ней, а триггер, элемент сов.падения, генератор, .временной селектор, счетчик, блок уп.равления и цифровое отсчетное устройство, снабжен коммутатором, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго дискриминаторов, а вход подсоединен к одному из выходов блока управления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема фазометра; на фиг. 2 - эпюры на5 пряжений на выходе преобразовательных ззеньав.

Фазометр содержит первый и второй усилители-ограничители 1 и 2, первый и второй дискриминаторы уровней 3 и 4,

)0 триггер 5, элемент совладения 6, генератор счетных импульсов 7, временный селектор 8, счетчик импульсов 9, цифровое отсчетное устройство 10, блок коммутации 11 и блок управления L2.

15 Принцип действия фазометра ра.сомотрим на примере измерения сдвига фаз между сигналами с наибольшим неравенСТ.ВОМ амплитуд. В это.м случае форма выходного напряжения усилителя-ограничи20 теля / от большего сигнала () приближается к прямоугольной (фиг. 2,а), а ф|0р1ма выходного напряжения усилителяограничителя 2, возбуждаемого слабым сигналом, приближается к треугольной

25 (фиг. 2,6). В иерво.м такте временное положение коротких импульсов на выходе дискриминатора уровня 3, на который воздействует прямоугольное .напряжение, практически совпадает с моментами пере30 хода через нуль напряжен1 я L..

Временное положение импульсов от треугольного напряжения -на выходе дискриминатора уровня 4 смещено на величину Дта относительно момента перехода напряжения Uz через .нуль, что и вызывает появление амплитудно-фазовой погрешности (АФ|П). Поэтому длительность фазового интервала Тс на выходе триггера 5 нскажена на величину амплитудно-фазовой погрешности Лта (фиг. 2,8).

Фазовые интервалы i--та заполняются счетными импульсами в элементе совпадения 6 от генератора четных импульсов 7 (фит. 2, г). Пачки импульсов через .временной селектор 5 поступают на счетчик импульсов 9, где накапливаются за установленное время такта Т. Во втором такте к дискриминаторам уровней 3 и 4 через блок коммутации по команде от блока управления подключается источник положительного смещения, что обеспечивает срабатывание дискриминаторов на уровне -f At/. Вследствие этого длительность фазового интервала на выходе триггера 5 возрастает до 3 начения i- +Ага.

Аналогичным образом фазовые интервалы Тр -f Лта заполняются счетными импульсами, которые накапливаются в счетчике импульсов 9 за такое же время такта Т, что обеспечивает блок управления 12. В результате усреднения р езультатов измерения в счетчИке за два соседних такта формируется код, пропорциональный удвоенному значению фазового сдвига (2т- ). При этом амлл-итудно-фазавая иогрешность компенсируется. Результат измерения отображается на индикаторе 10 по команде блока управления 12.

По юравнению с прототипом достигается более полная компенсация амплитудно-фазовой погрешности, так как неидантичность и нестабильность срабатывания туннельных диодов в широком частотном и динамическом диапазонах изменяет фазовые интервалы в оба такта коммутации на одимаковую величину. Поскольку эти изменения в два соседних такта коммутации имеют противоположный знак, то они взаим.но компенсируются.

Полная компенсация амплитудно-фазовой погрешности поз1воляет увеличить частотный и динамический диапазоны фазометра, что расширит его функциональные возможности. Исключение автоматической регулировки режимов туннельных диодов

упрощает и удешевляет схему фазометра.

Фор-мула изобретения

Фазометр по авт. св. №266065, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен коммутатором, выход которого .соединен с управляющими входами первого и второго дискриминаторов, а

вход подсоединен к одному из выходов блока управления.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 266065, кл. G 01 R25/00, 1968 (прототип).