Способ измерения угла сдвига фаз двух переменных синусоидальных напряжений

 

Класс 21е, 36в, СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. П. Скуридин

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА ФАЗ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ

СИНУСОИДАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Заявле»о 3 ноября 1958 г. за Хе 610916/24 в Комитет по делам изобретен»й и открытий при Совете Министров ССГР

Опубликовано в «Бюллетене»зобрете»ий» X 15 ва 1959 г.

Предлагаемое изобретение относится к способам измерения угла сдвига фаз двух переменных синусоидаlbHbIx напряжений при помощи катодного осциллографа. Прп использовании известных способов подобного рода на пластины развертки осциллографа непосредственно подается одно из сравниваемых напряжений через некалиброванный фазоврашатель, а на измерительные пластины — второе из сравниваемых напряжений через калиброванный фазовращатель, ограничивающую и дифференцирующую схемы, превращающие синусопдальпые напряжения в острые пикообразные импульсы.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что в процессе измерения регулируют и изменяют фазу подаваемого на развертку напряжения таким образом, чтобы при отсутствии действительного сдвига по фазе сравниваемых напряжений изображения, наблюдаемые при прямом и обратном ходах синусоидальной развертки импульсов дифференцированного напряжения, совмещались по вертикали на экране осциллографа. После этого величину действительного сдвига определя1от по шкале калиброванного фазовращателя при его повороте до нового совмещения импульсов на экране осциллографа.

Применение такого способа позволяет повысить точность отсчета фазового угла.

На чертеже изображена блок-схема индикатора для осуществления предлагаемого способа.

Индикатор состоит из горизонтального усилителя Уь вертикального усилителя-ограничителя У, дифференцирующего устройства Д, фазовращателя ФВ предварительной настройки, калиброванного фазовращателя ФВ, переключателя П и катодного осциллографа КО.

Колебания, равенство фаз которых фиксирует индикатор, подаются: одно — через фазовращатель предварительной настройки ФВ1 и гори№ 121509 зонтальный усилитель У, на горизонтальные пластины Х вЂ” Х катодного осциллографа, а другое — через калиброванный фазовращатель ФВ, кон такт переключателя П и далее через вертикальный усилитель-ограничитель У и дифференцирующее устройство Д на вертикальные пластины

У вЂ” У осциллографа.

В случае синусоидальных колебаний первое колебание обеспечивает развертку луча по горизонтали по синусоидальному закону. Из второго сравниваемого колебания с помощью вертикального усилителяограничителя и дифференцирующего устройства формируются кратковременные импульсы чередующейся полярности, соответствующие моментам максимальной скорости изменения синусоидального сигнала, то есть моментам прохождения синусоиды через нуль.

При равенстве фаз сравниваемых колебаний передние фронты разнополярных импульсов будут располагаться на экране осциллографа на одной вертикальной прямой. В том случае, если второе колебание отстает или опережает по фазе первое, на экране осциллографа будут наблюдаться два импульса.

Повышение чувствительности индикатора достигается увеличением коэффициента усиления горизонтального усилителя У . При этом к горизонтальному усилителю не предъявляется каких-либо особых требований в отношении точности воспроизведения и он может доводиться практически до любой степени асыщения.

Фазовые сдвиги, обусловленные горизонтальным и вертикальным усилителями, могут быть различными и могут меняться при изменении частоты исследуемых сигналов и коэффициентов усиления усилителей

У и У . Поэтому каждый раз, когда будут установлены коэффициенты усиления усилителей, необходимо одновременно переключить переключатель П в верхнее положение и с помощью фазовращателя ФВ предварительной настройки добиться получения на экране осциллографа одного совмещенного импульса. После этого переключатель П переводится в нижнее положение и производится оценка разности фаз исследуемых сигналов или индикация нулевого фазового сдвига по шкале фазовр ащателя.

Предмет изобретения

Способ измерения угла сдвига фаз двух переменных синусоидальных напряжений при помощи катодного осциллографа, на пластины развертки которого непосредственно подается одно из сравниваемых напряжений через некалиброванный фазовращатель, а на измерительные пластины — второе из сравниваемых напряжений через калиброванный фазовращатель, ограничивающую и дифференцирующую схемы, превращающие синусоидальные напряжения в острые пикообразны= импульсы, о тли ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности отсчета фазового угла, регулируют и изменяют фазу подаваемого на развертку напряжения таким образом, чтобы при отсутствии действительного сдвига по фазе сравниваемых напряжений изображения импульсов дифференцированного напряжения, наблюдаемые при прямом и обратном ходах синусоидальной развертки, совместились по вертикали на экране осциллографа, после чего значение действительного сдвига определяют по шкале калиброванного фазовращателя при его повороте до нового совмещения импульсов на экране осциллографа.