Способ измерения разности фаз гармоническихсигналов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l747ll

Союз Советских

Соцналнстическнх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ко

Заявлено 24.1111964 (№ 892577/26-9) с присоединением заявки Мэ

Приоритет

Опубликовано 07.1Х.1965. Бюллетень Мэ 18

Дата опубликования описания 30.Х.1965

Кл. 21е, 3622

Государственный комитет по делам изобретений я открытий СССР

МПК G 01г

УДК 621.317.373(088.8}

Автор изобретения

Г. А. Штамбергер

Заявитель . Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ ГАРМОНИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Подписная группа J6 95

Известны способы измерения разности фаз гармонических сигналов, основанные на их сравнении с помощью механических фазометров, электроннолучевых трубок, фазочувствительных выпрямителей и других устройств, обладающих способностью перемножать сравниваемые сигналы. Использование указанных способов возможно лишь для сигналов, моменты перехода которых через ноль стабильны, а амплитуды постоянны. Для обеспечения постоянства амплитуд сравниваемых сигналов широко применяются ограничители и триггерные устройства.

Измерение разности фаз между слабыми сигналами на фоне помех связано с значительными трудностями. Эти трудности преодолеваются в предлагаемом способе путем применения корреляционных методов обработки сигналов с помощью перемножителей и интеграторов, а также благодаря использованию элемента, осуществляющего операцию деления. Для повышения точности измерений разности фаз между двумя когерентными сигналами при наличии некоррелированных помех входные сигналы после усиления подают непосредственно на один перемножитель, на дру гой перемножитель один из сигналов подают непосредственно, а второй — со сдвигом фазы на 90, после чего измеряют отношение постоянных напряжений на выходе следующих за перемножителями интеграторов.

Схема устройства, реализующего предложенный способ, приведена на чертеже.

Сигналы Si u S совместно с некоррелированными шумами и подаются на перемножители I, причем один из сигналов подается на один из перемножителей, сдвинутый по фазе на угол 90, с помощью фазовращателя 2. Постоянные составляющие сигналов

10 на выходе перемножителей усредняются с помощью интеграторов 3, после чего подаются на делительное устройство 4, на выходе которого включен регистрирующий прибор 5.

Если на вход устройства действуют сигналы

Si + 1 — — Ui ° sin (ot+ E (t);

52+ 2= 02 з1п ((01 + ф) + (2 (/) где — подлежащий измерению фазовый

20 угол, а Е> и 4 — некоррелированные помехи, то на выходе интеграторов (с учетом 90 сдвига в фазовращателе) имеем:

V, — ((У, sin cot + g,) (U2 sin (et + ч ) +

+ в2)) = Qi Ь с 2 cos ф;

V2 — — ((С cos cot +,) (U2 sin (cot +

+ ф) + 4)) = a2К UiU2 sin ф.

Здесь а> и а2 — сквозные коэффициенты передачи соответствующих каналов, а К вЂ” коэф30 фициент передачи фазовращателя.

174711

Предмет изобретения 2 4 2 устройства получаем: = — tg ф. рт а, а, р е

Откуда: ф = arctg

Ка V

Составитель В. С. Бойко

Техред Т. П. Курилко

Корректор О. Б. Тюрина

Редактор г1. С. Коган

Заказ 2949j6 Тираж 1625 Формат бум, 60;>(90 /в Объем 0,13 изд. л, Цена 5 кон.

ЦНИИПИ Гасударственного комитета по делам изобретений и огкрытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова. 2

Таким образом, на выходе делительного

Действительно, при постоянных а, и ав и 1( показания регистрирующего прибора г> целиком определяются отношением напряжений V и и не зависят от амплитуд входных сигналов.

Для расширения частотного диапазона данного устройства единственный частотно-зависимый элемент его — фазоврагца гель должен быть широкополосным.

Способ измерения разности фаз гармонических сигналов с использованием перемножите5 лей, интеграторов и фазовращателя, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности измерений разности фаз между двумя когерентными сигналами при наличии некоррелированных помех, входные сигналы после уси10 ления подают непосредственно на один перемножитель, на другой перемножитель один из сигналов передают непосредственно, а второй — со сдвигом фазы на 90, после чего измеряют отношение постоянных напряжений на

20 выходе следу1ощих за перемножителями интеграторовв.