Устройство для определения фазово-амплитудной погрешности фазометров Советский патент 1981 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть испол зовано для аттестации и поверки элек ронных фазометров. Известен калибратор фазы, содержа щий затухающий генератор, питающий два параллельных канала, каждый из которых выполнен из последовательно включенных фазовращателя, пересчетно цепи, избирательного фильтра, выходного усилителя, аттенюатора, снабжен ного нуль-индикатором Cll . Недостатком данного устройства является низкая точность при определении фазово-амплитудного сдвига, возникающего при регулировке амплитуды выходных сигнсшов с помощью аттенюаторов. Для различных типов аттенюаторов этот фазовый сдвиг колеблется от десятых долей градуса до единицы градусов в диапазоне частот 20-100 кГц. Известно также устройство для оп.ределения фазово-амплитудной погрешности фазометров, содержащее задающий генератор и два идентичных канала, каждый из которых выполнен из включенных последовательно кругового фазовращателя, триггера Шмидта, счет ного триггера, пересуетной цепи. фильтра нижних частот и выходного усилителя Г23 . Недостатком этого устройства является низкая точность (порядка 3 З) определения фазово-амплитудной погрешности поверяемых фазометров из-за паразитного фазового сдвига, вносимого от регулировки аттенюаторами амплитуды выходных сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения фазово-амплитудной погрешности фазометров, содержащее генератор и два идентичных канала, каждый из которых выполнен из включенных последовательно фазовращателя, триггера Шмидта, счетного триггера, пересчетной цепи, фильтра нижних частот и выходного усилителя, введены инвертор, переключатель и делитель напряжения с коэффициентом деления два, первый вход которого соединен.с выходом первого канала, а второй вход делителя напряжения подсоединен к выходу инвертора, при этом выход второго канала через переключатель соединен со входом инвертора и вторым входом делителя напряжения, причем выходы

делителя напряжения и первого канала подсоединены к выходным зажимам устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для определения фаэовоамплитудной погрешности фазометров содержит задакяций генератор 1 и два идентичных канала, каждый из которых выполнен из включенных -последовательно .кругового фазовращателя 2 и 3, триггера Шмидта 4 и 5, счетного триггера б и 7, пересчетной цепи 8 и 9, фильтра 10 и 11 нижних частот, выходного усилителя 12 и 13, а также снабжено инвертором 15, переключателем 1 и делителем 16. напряжения с коэффициентом деления два. Выходы делителя 16 напряжения и первого канала являются выходами устройства.

Генератор 1 вырабатывает ряд сигналов кварцованой частоты, которые поступают Вдва идентичных канала, в которых происходит преобразование с помощью триггеров Шмидта 4 и 5 синусоидального сигнала в последовательность прямоугольных импульсов, с последующим делением (пересчетом) частоты и фазы, например, в 36 раз, с помощью счетных триггеров 6 и 7 и пересчетных цепей 8 и 9. Фильтры 10 и 11 нижних частот восстанавливаю синусоидальную форму сигналов, которые затем усиливаются выходными усилителями 12 и 13i Фазово-амплитудная погрешность фазометров определяется путем подачи на их вход не равных по- амплитуде сигналов. Перепад амплитуд сигналов на выходе устройства создается фазовращателем 2, который создает фазовый сдвиг одного сигнала относительно другого на заранее рас-г читанную величину ДЧ. Вначаше измерения переключатель 14 подключает к выходу усилителя 12 градуированный фазовращатель 2, создающий перепад амплитуд, при этом установленный в исходное (нулевое) положение. Другим неградуированным фазовращателем 3 по отсчетному устройству поверяемого фазометра добиваются нулевого отсчета фазового сдвига, т.е. идентичност фазовых характеристик каналов, при этом на входных зажимах делителя напряжения 16 имеются равные сигналы:

и 0 Vs i nu;t

и-1Затем, изменяя фазовый сдвиг в одном из каналов с помощью градуированнс о, фазовращатедя 2, получают на входных зажимах делителя 16 напряжения два сигноша, отличающиеся по фазе на известную величину

U-, Vsi n(a)t )

UQ Vsi nujt(2)

При этом на выходе делителя 16 напряжения имеем сигнал, равный половине амплитуде вектюрной суммы входных сигналов и и и, так как коэффиделителя напряжения ра Vcos4/2 (3)

cosM/2(it)

Исходя из уравнения Ct), задаваяс различными значениями-, .рассчитываем значения Ч , соответствующие

заданным отношениям-., т. е.градуируем фазовращатель в единицах перепада уровней сигнала на входых поверяемого фазометра.

Таким образом, каждому заданному значению перепада- - соответствует свое расчетное (по формуле С)) значение фазового сдвига ч на градуированном фазовращателе 3. На отсчетном устройстве поверяемого фазометра при этом регистрируется значение фазового сдвига

+ Lf.cp.t (5)

где Ч - значение фазового сдвига, установленное на градуированном фазовращателе, д - значение амплитуды фазовой погрешности поверяемого фазометра.

Для еще большего повышения точности Отсчета значений фазово-амплитудной погрешности поверяемой аппаратуры переключателем 14 подключаем выход усилителя 12 ко входу инвертора 15 и получаем второе значение фазового сдвига в отсчетном устройстве поверяемого фазометра

.c,

(Ь)

Окончательно значение фазово-амплитудной погрешности сра определяется как среднее арифметическое из двух значений и Чсоа

.д .С.

(7)

СР.я

Устройство позволяет определить фазово-амплитудную погрешность фазометров на частотах 50,100 и 200 кГц с точностью 0,1-0,2 при перепадах сигналов до 40+60 дБ.

Формула изобретения

Устройство для определения фазовоамплитудной погрешности фазометров, содержащее генератор и два идентичных канала, каждый из которых выполнен из включенных последовательно кругового фазовращателя, триггера Шмидта, счетного триггера, пересчетной цепи, фильтра нижних частот и выходного усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены инвертор, переключатель и делитель напряжения с коэффициентом деления два, причем первый вход указанного делителя напряжения соединен с выходом первого канала, а второй вход делителя напряжения подсоединен к выходу инвертора, при этом выход второго канала через переключатель соединен со входом инвертора и ВТОЕЯЛМ входом делителя напряжения, причем

выходы делителя напряжения и первого канала подсоединены к выходным эгики-, мам устройства. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 250309, кл. G 01 R 25/00, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР 415611, кл. G 01 R 25/04, 1974.