Устройство для измерения угла сдвига фаз
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
254653
Союз Соеетскиз окиалистическиз
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 21е, 36/03
Заявлено 10.Ч11.1968 (¹ 1254793/26-9) с присоединением заявки ¹
МПК G Оlг
УДК 621.317.373(088.8) Приоритет
Опубликовано 17.Х.1969. Бюллетень ч"о 32
Дата опубликования описания 11.П1.1970 Комитет по делам
1нзосретений и открытий,при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Э. Л, Новиков, 1О. Н. Преображенский и В. Б. Соро а
БЕБ.. " 0 -"-"- "
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА ФАЗ
Известны устройства для измерения угла сдвига фаз, содержащие опорный и измерительный каналы, состоящие из усилителейограничителей и детекторов, сумматор и осциллограф с маской с исползованием электроннолучевой трубки в качестве индикатора и двухканальные фазометры, состоящие пз усилительно-ограничительных устройств и суммирующего каскада.
С целью повышения точности измерения и устранения недостаточности отсчета угла сдвига фаз в предлагаемом устройстве выходы сумматора и генератора шума через электронный ключ подсоединены к вертикально-отклоняющим пластинам осциллографа, а вход опорного канала измерения через удвоитель частоты и усилитель-ограничитель подключен к горизонтально-отклоняющим пластинам осцилл огр а фа.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Удвоитель частоты 1 включен в цепь опорного напряжения и своим выходом связан с усилителем-ограничителем 2. Прямоугольное напряжение типа меандр с последнего подается на дифференцирующий каскад 8.
В каналах, сравниваемых по фазе напряжений, расположены усилители-ограничители 4 и 5, ограничители 6 и 7, соответственно работающие на пропусканис различных полярностей прямоугольных напряжений. Напряжение с выходов ограничителей 6 и 7 подается на сумматор 8, подсоединенный к электронному ключу 9, включенному между генератором шума 10 н вертикально-отклоняющими пластинами осциллографа 11.
С помощью удвоителя частоты опорное напряжение умножается в два раза, затем удвоенное опорное напряжение подается на усилитель-ограничитель, который преобразует синусоидальное напряжение в прямоугольное типа мсандр.
Преобразованное напряжение далсе подастся на дифференцирующий каскад, выдающий
1Э короткие им пульсы, передний фронт которых привязан к нулевой фазе удвоенной частоты опорного напряжения. Этими импульсами жестко синхронизируют генератор ждущей развертки осциллографа 11.
Опорное напряжение и сравниваемое по фазе напряженис сигнала подастся на усилители-ограничители 4 и 5, назначение которых то же, что и усилителя-ограничителя 2. Прямоугольные напряжения типа меандр с выходов усилителей-ограничителей 4 и 5 подаются на ограничители 6 и 7. С выходов ограничителей снизу и сверху получают соответственно положитсльныс полуволны опорного напряжения (U» ) и отрицательные полуволны снг30 нального напряжения (U«„), которые пода254653
Редактор А. Пейсоченко Техред Т. П. Курилко Корректор С. А. Кузовенкова
Заказ 464/16 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ются на сумматор, состоящий из двух катодных повторителей, работающих на общую нагрузку таким образом, что в результате алгебраического сложения напряжений получают импульс, длительность которого пропорциональна углу сдвига фаз опорного и сигнального напряжений. С выхода сумматора импульс, длительность которого несет информацию о разности фаз между сигнальным и опорным напряжениями, подают на один из входов электронного ключа. На второй вход ключа подается напряжение с генератора шума. Электронный ключ пропускает напряжение шумового сигнала только на время, равное длительности импульса, воздействующего на второй вход ключа. Выход электронного ключа подключен к вертикально-отклоняющим пластинам осциллографа 11.
Таким образом, импульс с шумовым заполнением поступает на вертикально-отклоняющие пластины осциллографа на время, пропорциональное разности сдвига фаз между сигнальным и опорным напряжениями.
Перед началом работы в предлагаемом устройстве экран электроннолучевой трубки (ЭЛТ) закрывается маской с узкой горизонтальной прорезью, длина которой примерно равна диаметру трубки. Затем короткими импульсами удвоенной частоты опорного напряжения запускается ждущая развертка осциллографа, калибруется ее длина по длине прорези в маске и развертка несколько смещается по вертикали, В результате устройство готово к измерению угла сдвига фаз в пределах от 0 до 360 .
Если угол сдвига фаз равен 0 или 180, в прорези наблюдается свечение или отсутствие соответственно. Если же угол сдвига фаз
4 меньше 180, отсчет производят от левого края прорези до границы перехода от темного к яркому свечению, а если угол больше 180, то отсчет производят от правого края прорези.
Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается реальная точность отсчета угла сдвига фаз не менее чем в 2 раза. Это объясняется тем, что при синхронизации ждущей развертки опорным напряжением удвоенной частоты вся развертка соответствует 180 . Следовательно, если взять длину развертки в
100 мм, то 1 мм длины будет соответствовать 1,8, повышается четкость отсчета угла сдвига фаз, что достигается появлением четкой границы между темным и засвеченным полем в прорези маски; устраняется двузначность в отсчете угла сдвига фаз. Последнее достигается отсчетом угла сдвига фаз по темному (незасвеченному) участку в прорези, который начинается у левого края прорези если угол сдвига фаз меньше 180 и у правого— если угол больше 180 .
Предмет изобретения
Устройство для измерения угла сдвига фаз, содержащее опорный и измерительный каналы, состоящие из усилителей-ограничителей и детекторов, сумматор и осциллограф с маской, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и устранения неоднозначности отсчета угла сдвига фаз, выходы указанного сумматора и генератора шума через электронный ключ подсоединены к вертикально-отклоняющим пластинам осциллографа, а вход опорного канала измерения через удвоитель частоты и усилитель-ограничитель подключен к горизонтально-отклоняющим пластинам осциллографа.
