Патент ссср 375579

 

доите Советские

Республин

375579

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 19Л11.1971 (№ 1636106/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 23.111.1973. Бюллетень № 16

М. Кл. G OIr 25/00

Комитет оо делом изобретений и открытий ири Срвете Министров

УДК 621.317.772(088.8) ! СССР

Дата опубликования описания 14.VII I.1973

Авторы изобретения

В. С. Панченко и А. Н. Зеленин

Харьковский институт радиоэлектроники

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕН ИЯ СДВ ИГА ФАЗ

Изобретение относится к области измерений электрических величин воооще и разности фаз двух переменных напряжений в частности. Оно может быть применено в фазометрических устройствах инфран изких частот с электроннолучевой индикацией как общего, так и специального назначения.

Известен способ измерения сдвига фаз напряжений инфранизких частот, по которому для получения постоянного н апряжения однозна чно связанного с величиной сдвига фаз, в момент перехода опорного сигнала через нулевое значение формируют прямоугольный им пульс. Этот импульс затем модулируют по амплитуде исследуемым сигналом и подают на запоминающее устройство со стрелочным индикатором.

Вследствие того, что на инфранизких частотах период сравниваемых напряжений ве= лик, для осуществления преобразования тре= буются цепи с большим постоянным времени.

Это приводит к значительному увеличению длительности ьремени измерений. Кроме того, для способа характерны узкий диапазон измеряемых фазовых углов (+-90 ), а также пониженная точность измерений.

Цель изобретения — повышение быстродействия измерений.

Это достигается тем, что по предложенному способу из сравниваемого и сдвинутого на 90 по фазе относительно последнего напряжений формируют короткие прямоугольные импульсы, пиковые значения которых равны их мгновенным значениям в моменты перехода

5 опорного напряжения через нулевые значения, подаваемые на отклоняющие пластины электроннолучевой тру бк и с послесьечением.

В результате этого на экр аде трубки создается изображение точки, угловая координата

10 которой рави а измеряемому сдвигу фаз.

На фиг. 1 показана функциональная схема фазометра; на фиг. 2 дано изображен ие, получающееся на экране электроннолучевой трубки; на фиг. 3 показаны временные диа15 граммы напряжений U на выходе основных каскадов фазометра (индексы лри U соответствуют нумерации каскадов н а схеме).

Схема содержит усилители 1 и 2, фазовращатель 8, формирукицее устройство 4, вре20 менные селекторы 5 и б и двухполярные у".илители 7 и 8 импульсов.

Опорное напряжение U> и сравниваемое с ним напряжение U> поступают на входы усилителей 1 и 2 фазометра. Фазовращатель осу25 ществляет сдвиг фазы сравн|иваемого напряжения на 90 . В формирующем устройстве 4 опорное гармоническое напряжение преобIIa= зуется В l 3êíå прямоуголънь|е имп1 льсы В моменты перехода входного напряжения через

30 нулевые значения. Эти импульсы поступают

375579 (2) 30

Х =К,К,К,К U, = КХЗКВКХД, на входы временных селекторов 5 и б. На вторые входы этих селекторов подаются напряжения с выхода усилителя 2 и фазовращателя 3. При этом на выходе селекторов формируются узкие импульсы, пиковые значения которых равны

U, = К,К,U, sin;U, = К,К,К,U . cos где К, Кз, К5 и К6 — коэффициенты передачи устройств 2, 3, 5 и б;

Umm, — амплитудное значение сравниваемого напряжения; р — измеряемая разность фаз.

После усиления в усилителях 7 и 8 импульсы подаются на отклоняющие пластины электронiнoлучевой трубки. При этом на ее экране создается изображение двух точек, первая появляется в центре экрана в те моменты времени, ко гда отклоняющие напряжения равны нулю. Вторая — в моменты воздеиствия на луч отклоняющих импульсов. На основании формулы (1) для геометрических координат второй точки получаем следующее

x = К,К,К,К У, sin p у — КХаКВКВКуИд, с0$ ,При,предварительной установке равенства величин максимальных отклонений луча

Х„=1 р находим, что угловая координата 0 (фиг. 2) непосредственно равна электрической ра зности фаз

8 = are tg — = (3)

Следовательно, разность фаз легко может быть определен а с экрана электроннолучевой трубки при помощи прозрачной круговой щкалы.

20 г5

45 По предложенному способу разность фаз находят по отношению отклонений луча, создаваемых импульсами, длительностью т«1.

При значении т, н апример, равном 10 мксек, — = 10 —, т. е. практически регистрируются отклон ения, пропорциональные мгновенн ым значениям синусоид. Причем форма импуль= сов,практически прямоугольная (спада вершин импульсов напряжений U> и U, указанного на фиг. 2, не наблюдается, а„следовательно и отклонения формы изображения от точки). Дл ительность:времени измерений оп= ределяется т и очень мала. Благодаря применению электроннолучевой трубки с послеосве= чением регистрация результата измерений осуществляется практически мгновенно, а .запоминание его — на время, достаточное для снятия отсчета,. Диапазон измеряемых фазовых углов равен +180 .

Применением электроннолучевой трубки с большой разрешающей способностью погрешность отсчета геометрических углов 0 может быть достигнута менее 0,3, С такой же точностью по предложенному способу можн(о измерять разность фаз.

Предмет изобретения

Способ измерения сдвига фаз двух переменных напряжений низких и инфран изких час= тот с регистрацией разности фаз на экране электроннолучевой трубки в полярной системе координат, отличающийся тем, что, с цел ью,повышения быстродействия, измерений, из сравниваемого и сдвинутого на 90 по .фа= зе относительно последнего напряжений, формируют прямоугольные импульсы малой дли= тельности, пиковые значения которых равны мгновенным значениям указанных напряже= ний в моменты перехода, опорного напряжения через нулевые значения, подаваемые на отклоняющие пластины электроннолучевой трубки с послесвечением.

375579

Фиг. 2

И7

Фиг.З

Составитель Л. Прохорова

Техред 3. Тараненко

Корректор Е. Денисова

Редактор T. Рыбалова

Заказ 2188/2 Изд. № 1510 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2