Способ динамической компенсеции дрейфа постоянной составляющей низкочастотного синусоидального сигнала

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (II) 482686

Сава Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.73 (21) 1910723/18-10 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G 01г 19/00

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.08.75. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 02.12.75 (53) УДК 621.317.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Д. Карпенко и А. И. Клименко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ДРЕЙФА

ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ НИЗКОЧАСТОТНОГО

СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к области контроля (измерения) электрических параметров и может быть использовано, например, в разработках аппаратуры для контроля сдвига фаз, вносимого линейной цепью с источником дрейфа, между двумя синусоидальными сигналами с постоянной составляющей в диапазоне частот от 0,1 до десятков гсрц.

Известные способы компенсации дрей<ра постоянной составляющей низкочастотного синусоидального сигнала, как правило, основаны на разовом измерении постоянных составляющих низкочастотных синусоидальных сигналов и формировании на базе измеренных уровней с учетом коэффициента передачи линейной цепи компенсирующего напряжения, равного разности уровней постоянных составляющих на входе и выходе линейной цепи.

Однако при таких способах наблюдается погрешность измерения, вызванная дрейфом постоянной составляющей в установившемся режиме, в интервале времени, достигающем нескольких десятков периодов синусоидального сигнала.

Цель изобретения повышение точности измерения фазового сдвига двух синусоидальных сигналов, один из которых пропущен через линейную цепь с источником дрейфа.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу, интегрируют эталонный сигнал в инГосударственный комитет (23)

Приоритет тервалы времени, определяемые временными отметками, полученными при переходе через нуль синусоидальными сигналами на вход и выходе линейной цепи с источником дрейфа, запоминают достигнутые в результате интегрирования уровни напряжений, вычитают уровень напря?кения, полученный после интегрирования эталонного сигнала в интервал времени, соответствующие переходу синусопдаль,р ных напряжений через нуль опредсляемый выходным сигналом линейной цепи, пз аналогично полученного уровня напряжеш|я, соответствующего входному сигналу линейной цепи, формируют, при отличии получешюй разности от нуля, дискретный уровень компенс.Iрующего напряжения постоянного тока с0 знаком, противоположным знаку полученной разности напряжений, суммируют дискретньш уровень компенсирующего напряжения с выходным сигналом линейной цепи; производя г операции интегрирования, запоминания, вычитания, формирования и суммирования до тех пор, пока разность напря?кения после вычитания не станет равной нул.о, выдают сигнал на измерение и продолжают выполнять операции интегрирования, запоминания, вычитания и формирования до конца измерений.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа; зр на фиг. 2; а — ж, приведены временные диа482686 граммы формирования компенсирующего напряжения.

Входной сигнал представляют в виде суммы постоянной составляющей U< и синусоидального сигнала Ui sin cot, а выходной как 5

U,„,:К(U + U, sin(mt+ ))+KU р(t) К вЂ” коэффициент передачи линейпой цепи; — угол сдвига фаз между входным и выходным сигналами;

U.-р(() — приведенный к входу линейной цепи источник напряжения дрейфа. где

15

Для компенсации сигнала дрейфа К У„р() постоянной составляющей вырабатывают на протяжении и циклов компенсации уровень напряжения постоянного тока U, и U„, +-.

U противоположной по знаку и равный 20 по величине К U»(t) с точностью, определяемой дискретностью установки компенсирующего напряжения, где U<> — уровень дискретности; U„— уровень напряжения компенсации. 25

Синусоидальный сигнал с постоянной составляющей, не зависящей от времени, (фиг. 2,а) пропускают через линейную цепь 1 с дрейфом, представляющую собой идеализированную линейную цепь оез дрейфа, и прп- ЗО

Бедениыи к входу линеинои цепи источник напряжения суммарного дрейфа. Выходной сигнал линейной цепи (фиг. 2,б), содержащий постоянную составляющую, изменяющуюся Do ьремени, так же, как и входной сигн" ë линей- З5 ной цепи одновременно усиливают, ограничивают, дифференцируют в блоках 2, 3, затем с помощью логической схемы 4 выделяют временной интервал, заключенный между временными отметками в моменты перехода ->0 входного сигнала через нуль (фиг. 2,o). Аналогично выделяют второй временной интервал (фиг. 2,г) с помощью логической схемы

5, соответствующий выходному сигналу линейной цепи. 45

В сформированные временные интервалы интегрируют эталонный сигнал, полученный от источника 6 стабилизированного напряжеиия постоянного тока при помощи, например, двух электронно-аналоговых интеграторов 7, 50

8 (фиг. 2,д, е). После окончания интегрирования интеграторы 7, 8 переводят из режима интегрирования в режим запоминания и одновременно производят вычитание уровня выходного напряжения интегратора 8 из уроь- 55 ня выходного напряжения интегратора 7, сравнение полученной разности с нулевым уровнем.

При неравенстве полученной разности нулю формируют дискретную ступеньку напряжения при помощи блока 9 и источника 10 компенсирующего напряжения, механически управляемого от блока 9 (фиг. 2,ж).

При достижении нулевой разницы выходных напряжений интеграторов 7, 8 выдают команду на подключение выходного сигнала линейной цепи к входу измерителя сдвига фаз и продолжают выполнять описанные выше операции до окончания измерения.

Предмет изобретения

Способ динамической компенсации дрейфа постоянной составляющей низкочастотного синусоидального сигнала после прохождения его через линейную цепь с источником дрейфа путем усиления, ограничения входного и выходного сигналов линейной цепи, дифференцирования сигналов, полученных после ограничения, и получения временных отметок в моменты перехода синусоидальных сигналов через нуль, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазового сдвига двух синусоидальных сигналов, интегрируют эталонный сигнал в интервалы времени, определяемые временными отметками, полученными при переходе через нуль синусоидальными сигналами на выходе и входе линейной цепи с источником дрейфа, запоминают достигнутые в результате интегрирования уровни напряжений, вычитают уровень напряжения, полученный после интегрирования эталонного сигнала в интервалы времени, соответствующие гереходу синусоидаль ых напряжений через нуль, определяемый выходным сигналом линейной цепи, из аналогично полученного уровня напряжения, соответствующего входному сигналу, формируют, при отличии полученной разности от нуля, дискретный уровень компенсирующего напряжения постоянного тока со знаком, противоположным полученной разности напряженияия, суммируют дискретный уровень компенсирующего напряжения с выходным сигналом линейной цепи, производят операции интегрирования, запоминания, вычитания формирования и суммирования до тех пор, пока разность напряжения после вычитания не станет равной нулю, выдают сигнал на измерение и продолжают выполнять операции интегрирования, запоминания, вычитания и формирования до конца измерений.