Способ измерения разности фаз между двумя переменными напряжениями
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл, 21е, 36оз
Заявлено 22Х11.1963 (№ 849073/26-10) с присоединением заявки №
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
МПК 6 OIr
Приоритет
Опуб IHKol33IIo 26.Х.1964. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 19.XI.1964
УДК
ВСЕ(. 1 у н
11 ; . Л
1 .--:
Автор изобретения
С. Н. Строкач
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ
ПЕРЕМЕННЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ
Подписная группа Л5 79
Известные способы измерения разности фаз между двумя переменными напряжениями практически не позволяют производить измерение разности фаз с гарантированной точностью, если уровни этих напряжений лежат ниже 1 в.
Предлагаемый способ обеспечивает точное измерение разности фаз на уровнях, соизмеримых с чувствительностью электронного усилителя, составляющих сотни и даже десятки микровольт. Отличительной чертой предлагаемого способа является измерение разности фаз двух переменных напряжений компенсационным нулевым методом, где в качестве сигнала небаланса используют предварительно усиленное напряжение, пропорциональное проекции разности векторов сравниваемых напряжений на опорное напряжение фазочувствительного детектора, которое сдвигают по фазе относительно одного из сравниваемых напряжений на 90 и поворачивают вместе с ним в процессе уравновешивания схемы с помощью градуированного фазовращателя. При этом исключается влияние амплитудной нестабильности сравниваемых напряжений при полной компенсации измеряемого сдвига отсчетным фазовращателем.
Это дает возможность значительно снизить погрешность при измерении фазового сдвига на низких уровнях сигнала.
На фиг. 1 изображена структурная схема фазометра для осуществления предложенного способа; на фиг. 2 — векторная диаграмма прибора.
5 Напряжение U, относительно которого требуется измерить фазовый сдвиг напряжения
Ь „через градуированный фазовращатель 1, позволяющий поворачивать фазу напряжения
U на произвольный угол фк, в виде компен10 сирующего напряжения U поступает на делитель 2 и далее на вход усилителя 8. На этот же усилитель подается напряжение UI.
Геометрическая разность напряжений UI u
U создает на входе усилителя напряжение
15 6U, которое после усиления поступает на вход фазочувствительного детектора 4. Опорным напряжением детектора, подаваемым на его базовый вход, служит компенсирующее напряжение Up, сдвинутое относительно напря20 жения U „на 90 посредством фазосдвигаю3цей цепочки 5. Выпрямленное фазочувствительным детектором напряжение U поступает на нуль-индикатор 6, являющийся указателем равновесия.
Выражение для напряжения U на зажимах нуль-индикатора можно получить из векторной диаграммы фазометра как проекцию разностного вектора о11 на вектор опорного на30 пряжения Up.
165827
Предмет изобретения
Ф02. 2
Составитель Г. Н, Кучеренко
Редактор Н. С. Коган Текред Ю. В. Варанов Корректор Л. M. Комарова
Заказ 2885!15 Тираж !200 Формат бум. 60, 901,, Объем 0,1б изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений н открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Измерение фазы гр напряжения U> относительно напряжения Ьа сводится к вращению градуированного фазовращателя до получения нулевого отсчета на индикаторе. Предварительно фазометр должен быть откалиброван для определения положения нуля шкалы. Для этого напряжение U подается в схему непосредственно, минуя фазорегулятор, а шкала фазометра устанавливается на нулевую отметку, чем учитывается угол между напряжениями U и Ьа.
Балансировка схемы может осуществляться и автоматически. Для этого сигнал небаланса после нуль-индикатора поступает на управляющую цепь 7, включающую сервопривод уравновешивания (показано пунктиром). Делитель 2, служащий для предотвращения перегрузки усилителя 3 при сильном неравенстве напряжений U»i U.», позволяет регулировать напряжение U, уменьшая модуль сигнала оУ до требуемого уровня.
Способ измерения разности фаз между двумя переменными напряжениями с отсчетом измеряемого угла по градуированному фазовращателю, отл ич а ющийся тем, что, с целью исключения влияния амплитудной нестабильности сравниваемых напряжений и повышения точности при измерении фазового
10 сдвига на низких уровнях сигнала, измерение разности фаз двух напряжений производят компенсационным нулевым методом, где в качестве сигнала небаланса используют предварительно усиленное напряжение, пропор15 циональное проекции разности векторов сравниваемых напряжений на опорное напряжение фазочувствительного детектора, которое сдвигают по фазе относительно одного из сравниваемых напряжений на 90 и поворачи20 вают вместе с ним в процессе уравновешивания схемы с помощью градуированного фазовращателя.
