Устройство для измерения девиациичАСТОТы Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 H03D3/00 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано для измерения кратковременных нестабильностей различных физических в величин, преобразованных в частоту, например для измерения неравномернос ти скорости вращения. Известно устройство для измерения девиаций частоты, содержащее перестраиваемый генератор, фазовый детектор, фильтр низких частот и управляющий элемент II. Однако конструктивные возможности, устройства ограничивают област устойчивой работы -генератора, поэтому при изменении девиации частоты вне области устойчивой работы генера тора известное устройство неработоспособно. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ус ройство для измерения девиации.часто ты, содержащее опорный генератор, пе вый вход которого соединен с выходом блока перестройки частоты, второй вход через схему связи и ключ соеди.нен с выходом амплитудного детектора и с первым выходом усилителя-ограничителя, а выходсоединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к входной шине и к входу усилителяограничителя, выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего устройства и через фильтр низких частот соединен с входом блока пе рестройки частоты. Это устройство содержит, кроме того, корректирующий генер.атор, вход которого соеди-. ней с выходом блока перестройки частоты, а выход подключен ко входу амплитудного детектора. В этом устройстве частично скомпенсировано влияние сопротивления потерь контура опорного генератора на чувствительность устройства, а это достигается введением корректирукхдего генератора 2., Однако, корректирующий генератор обеспечивает компенсацию влияния сопротивления потерь только тогда, когда коэффициент связи п « 1-, и при изменении, неравномерности мгновенного значения скорости в результат измерения вносится значительная погрешность. Таким образом, пре.цлагаемое устройство для измерения девиации частоты характеризуется недостаточной точностью измерения в широком диапазоне изменения частоты. Целью изобретения является повышение точности измерения в широком диапазоне изменения частоты. Поставленная цель достигается -тем, что в устройство для измерения девиации частоты, содержащее опорный генератор/ первый вход которого соединен с выходом блока перестройки частоты, второй вход через блок связи и .ключ соединен с выходом амплитудного детектора и с выходом усилителяограничителя, а выход соединен с пер вым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к входной шине-и к входу усилителя-ограничителя, а выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего бло,ка и через фильтр нижних частот подключен к входу блока перестройки частоты, введен согласующий блок, который включен между выходом опорного генератора и входом амплитудного детектораСоединение выхода опорного генератора через согласующее устройство с входом амплитудного детектора обеспечивает за счет поддержания тока синхрЪнизации опорного генератора пропор циональным напряжение этого генератора/ такой-закон изменения коэффициента связи п, что величина сопротивления потерь контура генератора не ока зывает влияния на величину фазового сдвига на выходе генератора. Если поддерживать ток синхронизации опорного генератора пропорциональным напряжению этогО: генератора где К - коэффициент пропорциональности, то фазовый сдвиг на выходе ге нератора ) где - расстройка частоты синхрони зирукждего сигнала относител но собственной частоты гене . .ратора, С - емкость контура генератора. На чертеже представлена структурн схема устройства для измерения девиа ции частоты. Устройство содержит опорный генератор 1, амплитудный детектор 2, ключ 3, блок 4 связи, фазовый детектор 5, фильтр 6 нижних частот, блок 7 перестройкичастоты, усилитель-ограничитель 8, регистрирующий блок 9, согласующий блок 10 и входную шину 11. Устройство работает следукадим образом.. Опорный генератор 1 синхронизируется частотой входного сигнала fх, поступающего по шине 11, через усили тель-ограви-читель 8, ключ 3 и блок 4 связи. При изменении частоты внешнего сигнала fx относительно собственной частоты генератора 1 между входным сигналом и напряжением опорного генератора 1 появляется фазовый сдвиг, пропорциональный расстройке. Напряжение Свыхода фазового детектора 5 поступает через фильтр 6 нижних частот на вход блока 7 перестройки частоты, который, перестраивает частоту опорного генератора 1, отслеживая медленное изменение частоты входного сигнала. Напряжение с выхода опорного генератора 1 через согласующий блок 10 попадает на вход амплитудного детектора 2, где выпрямляется и поступает на вход ключа 3. Входной сигнал с частотой fx через усилитель-ограничитель 8 управляет клю-чом 3. Опорный генератор 1 через блок 4 связи синхронизируется выходным напряжением усилителя-ограничителя 8. Регистрирующим блоком 9 фиксируется величина фазового детектора сдвига после сравнения входного сигнала f и сигнала с выхода опорного генератора 1. Таким образом, предлагаемое устройство исключает влияние величины сопротивления потерь контура опорного генератора на величину фазового сдвига между напряжением и током синхро.низации опорного генер-атора, что обеспечивает повьпйение точности измерения девиации частоты в широком диапазоне ее изменения в 1,5-2 раза по сравнению с известным. Формула изобретения Устройство для измерения девиации частоты, содержащее опорный генератор, первый вход которого соединен с выходом блока перестройки частоты, второй вход через последовательно соединенные блок связи и ключ соединен с выходом амплитудного детектора и с выходом усилителя-ограничителя, а выход опорного генератора соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к входной шине и к входу усилителя-ограничителя, выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего блока и через фильтр нижних частот подключен к входу блока перестройки часто:уы, от личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен согласующий блок, который включен между выходом опорного генератора и входом амплитудного детектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шахгильдян В.В. и др. Система фазовой автоподстройки частоты. М., Связь, 1972, с. 15. 2.Авторское свидетельство СССР 631841, кл. G 01 R 23/14, 06.08.78.