Способ измерения сдвига фаз между двумя напряжениями

О П И С А Н И Е 4О8232

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М Кл. G 01г 25/00

Заявлено 24.IV.1972 (№ 1776903/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10,XII.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 18.IV.1974 гасударственный комитет

С0ВВТВ Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621 317 772(008 8) Авторы изобретения

П. E. Стадник и В. И. Костенко

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ ДВУМЯ

НАПРЯЖЕНИЯМИ

Изобретение относится к фазоизмерительной технике, Известны способы измерения фазовых сдвигов между двумя синусоидальными напряжениями, основанные на преобразовании разности фаз в переменное напряжение низкой частоты, амплитуда которого зависит от величины фазового сдвига. Эти способы основаны на том, что один из сравниваемых сигналов периодически инвертируют при помощи автоматического переключателя, управляемого коммутационным генератором, и затем перемножают с другим сравниваемым сигналом.

При величине фаз между исследуемыми сигналами, отличной от —, выходное напряжение перемножителя оказывается модулированным по амплитуде с частотой коммутации.

По глубине амплитудной модуляции и судят о фазовом сдвиге между сравниваемыми сигналами.

Однако известные способы характепизуются сложностью процесса измерения, вызванной необходимостью применения высококачественных автоматических переключателей и коммутационных генераторов, и недостаточной точностью измерения малых изменений фазовых сдвигов.

Кроме того, несимметрия импульсов коммутационного генератора и каналов переключателя, вызванная внутренними (межканальными) связями, обусловливает паразитную амплитудную и фазовую модуляцию, что непосредственно искажает значение измерительной информации. Это затрудняет применение указанных способов в приборах контроля и регулирования, работающих на принципе фазовой модуляции.

Целью изобретения является упрощение

10 процесса и повышение точности измерения.

Для этого модуляцию производят по гармоническому закону путем возбуждения незатухающих автоколебаний фазы, а сигнал частоты модуляции используют для измерения

15 девиации фазы модулированного напряжения.

На чертеже приведена блок-схема устройства, позволяющего реализовать предложенны,й способ.

Устройство содержит замкнутый контур, 20 состоящий из перемножителя 1, управляемого фазовращателя 2, усилителей 3, 4. При выполнении условия положительной обратной связи по фазовому сдвигу возникают незатухающие гармонические автоколебания.

25 Частота колебаний определяется резонансными свойствами усилителя 4, настроенного на частоту, которая значительно ниже частоты исследуемых напряжений.

Амплитуда колебаний на выходе усилителя

30 4 зависит как от сдвига фазы между на408232

U, =К,cosфsin (— sin p 2

Составитель Л. Прохорова

Техред А. Камышникова Корректор Л. Новожилова

Редактор А. Зиньковский

3 аназ.. Зб7/12 Изд. № 289 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 пряжениями U> и U>, так и от девиации фазы модулированного напряжения на выходе управляемого фазовращателя 2.

При линейной характеристике фазовращателя р = КУ, и размахе характеристики смаке = : — изменение фазы ф между

2 напряжениями U и U> вызывает изменение амплитуды выходного сигнала где К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от коэффициентов передачи перемножителя 1 и усилителя 4.

Иа выражения видно, что крутизна, преобразования измеряемого фазового сдвига в амплитуду напряжения низкой частоты выше, чем в. случае периодического инвертирования одного из перемножаемых напряжений.

Предмет изобретения

Способ измерения сдвига фаз между двумя напряжениями, основанный на преобразовании разности фаз в переменное напряжение низкой частоты путем дополнительной модуляции одного из измеряемых напряжений по

10 фазе с последующим перемножением сравниваемых напряжений и выделением сигнала частоты модуляции, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения точности измерения, модуляцию произво15 дят по гармоническому закону путем возбуждения незатухающих автоколебаний фазы, а сигнал частоты модуляции используют для изменения девиации фазы модулированного напряжения.