Цифровой измеритель фазовых сдвигоипатентню-техш;m?^'?p;'ww

 

316029

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соаз Советокик

Социалиртическик

Ресауолик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12Л||.1970 (¹ 1411949/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 30.XI.1971

MHK 0 Olr 25/00

Комитет ао делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.317.772 (088.8) Авторы изобретения

Ю. А. Скрипник, С. М. Маевский и В. П. Скрипник

Институт электродинамики Академии Наук Украинской ССР

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОВЪ|Х СДВИГО

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для контроля фазовых сдвигов, вносимых различными четырехполюсниками (трансформаторами, усилителями, фильтрами и т. п.).

Известные цифровые фазометры, содержащие исследуемый четырехполюсник, электронный переключатель, перестраиваемые фильтры в измерительном и опорном каналах, фазосдвигающий четырехполюсник, включенный в опорный канал, генератор импульсов, триггеры, вентили, c åìó совпадения и реверсивный счетчик импульсов, имеют сравнительно невысокую то тпость измерения.

Предлагаемый фазометр позволяет повысить точность благодаря тому, что он снабжен синхронизирующим генератором гармонических колебаний, который через ключ, управляемый через схему управления тактовым генератором, подключен к контуру с самовозбуждением, и смесителем, первый вход которого соединен с выходом усилителя контура с самовозбуждением, второй — с синхронизирующим генератором, а выход смесителя через фильтр нижних частот и формирователь импульсов соединен с реверсивным счетчиком импульсов, цепь управления которого соединена с цепью управления автоматического переключателя контура с самовозбуждением.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя фазовых сдвигов, вносимых электрическими четырехполюсниками.

5 Фазометр содержит синхронизирующий генератор 1 гармонических колебаний, электронный ключ 2, генератор 8 тактовых импульсов, схему 4 управления, автоматический переключатель 5, фазонесдвигающнй аттенюатор 6, 10 контролируемый четырехполюсник 7, усилитель 8 контура самовозбуждения, линию 9 задержки, смесптель 10, фильтр 11 нижних частот, формирователь 12 импульсов, реверсивный счетчик 18 импульсов, цифровое от15 счетное устройство 14.

Синхронизирующий генератор 1 частоты f через электронный ключ 2, управляемый генератором 3 посредством схемы 4 (распределителя импульсов) подключен к автомагическо20 му переключателю 5 контура с самовозбуждением. Контур с самовозбужденнем включаег фазонесдвигающий аттенюатор 6 и контролируемый четырехполюсннк 7, подключенные к выходам автоматического переключателя 5, 25 управляемого импульсами схемы 4 управления. Выходы аттенюатора 6 н контролируемого четырехполюсника 7 соединены через усилитель 8 с ли|ней 9 задержки, выход которой подключен ко входу автоматического

30 переключателя 5. Время, в течение которого

316029 замкнут ключ 2, выбирается из условия возбуждения в контуре самовозбуждепия автоколебаний с частотой, близкой к частоте си/нхронизирующего генератора.

При включении в контур с самовозбуждением фазонесдвигающего аттепюатора б с коэффициентом передачи, равным коэффициенту передачи контролируемого четырехполюсника 7, в нем после размыкания ключа 2 устанавлива3отся автоколебания, частота которых зависит от фазового сдвига, вносимого линией задержки 9. Так как фазовый сдвиг линии задержки пропорционален времени заи держки т, то частота автоколебапий f,=- — = f где и — число полных оборотов фазы (2п) для частоты автоколебаний f При включении в контур с самовозбуждением контроли. руемого четырехполюсника в нем устанавливаются автоколебания с частотой

Напряжение с выхода усилителя 8 контура с самовозбуждением поступает на один вход смесителя 10, на второй вход которого поступает напряжение от синхронизирующего генератора 1 частоты 1= f; . На выходе фильтра нижних частот 11 выделяется напряи»ение разностной частоты, значение которой для одного положения автоматического переключателя 5 равно f„ =f — f, f — —, а для другого положения переключателя 1„ = f — f"= f—

-(.;:)".

Из напряжений низкой частоты формирователем 12 формируются короткие импульсы, соответствующие моменту перехода напряжений через нуль, которые поступают на реверсивный счетчик 13. Так как цепи управления счетчика 18 и переключателя 5 соединены между собой, то при одном положении переключателя, когда счетчик раоотает на «сло.кение» он насчитывает количество импульсов

Л 3 Т и = (f — ) —, где T — период коммутации

-.) г автоматического переключателя 5. При дру-.ом положении переключателя счетчик 18 реверсируется и работает в режиме «вычитание». При этом насчитывает коли .ество им// пульсов и = f — 1 — —. -! — — — . Остаток гт -. 2 импульсов, накопленных счетчиком за период

/р коммутации Т равен N=n" — n = г-,.-. г

5 Цифровой код, соответствующий Ж импульсам, индицируется на цифровом отсчетном устройстве 14.

Таким образом, показание цифрового индикатора пропорционально фазовому сдвигу, 10 вносимому контролируемым четырехполюсником.

Для исключенля влияния значения частоты самовозбуждения на величину фазового сдвига время задержки ллнии выбирается из усло15 п и вия . = =, где п)100. В этом случае

У У девиация частоты мала, а фазовый сдвиг практически не завислт от изменения ч-стоты са20 мовозбуждения.

Син: ронизация автоколебачий синхронизиру;ощим генератором перед началом измерения, осуществляемая кратковременным замыканием ключа 2, исключает возможность са25 мовозбуждения контура при значениях и, отличных от вь3бранного. Введение в схему смесителя 10 позволяет измерять малые девиации частоты и уменьшить емкость реверсивного счетчика лмпульсов. В результате обеспечи30 вается высокая точность измерения фазовых сдвигов и стабильность цифрового отсчета.

Предмет изобретения

35 Цифровой измеритель фазовых сдвигов, содержащий контролируемый четырехполюсник и фазонесдвигаю3ций аттенюатор, которые через автоматический переключатель поочередно включаются в контур с самовозбуждением

40 из усилителя и линии задержки, генератор тактовых импульсов, схему управления и реверспвный счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, оп снабжен сипхропизирующим генератол5 ром гармонических колебаний, который через ключ, управляемый через схему управления гактовым генератором, подключен к контуру с самовозбуждением, и смесителем, первый вход которо"0 соединен с выходом усилителя

50 контура с самовозбуждением, второй — с син: ронизирующим генератором, а выход смесителя через фильтр нижних частот и формирователь импульсов соединен с реверсивным счетчи3»ом импульсов, цепь управления кото55 рого соединена с цепью управления автоматического переключателя контура с самовозбуждением.

Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор С. И. Хейфиц Техред А. А, Камышникова Корректор Т. А. Китаева

Заказ 3091/14 Изд. М 1281 Тираж 473 Г1одписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий ври Совете М;шистров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2