Способ измерения фазы сигнала

(72) Автор изобретения

М.К. Чмых

Красноярский политехнический институт (7I) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ СИГНАЛА

Изобретение относится.к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазы сигнала с повышенной точностью и помехоустойчивостью.

Известен способ .измерения сдвига фаз, основанный на интегрировании входного сигнала, выделении моментов времени, соответствующих прохождению результата интегрирования через нулевой уровень, формировании и измерении временного интервала между моментами прохождения через нулевой уровень (1).

Недостаток данного способа заключается в низкой помехоустойчивости по отношению к широкополосным шумам.

Известен также способ измерения фазы сигнала, основанный на перемножении измеряемых сигналов и интегрировании (2 1.

Недостатком этого способа являет- ся невысокая точность, обусловленная большими погрешностями, вносимыми операцией перемножения, а также сложность его реализации.

Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение реализации способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения фазы сигнала, основанном на интегрировании осуществляют дополнительное интегрирование входного сигнала, причем начало

36 дополнительного интегрирования фик= сировано во времени, а конец дополнительного интегрирования является текущей координатой времени.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство состоит из узла управления, соединенных с ним последовательно включенных интеграторов 2 . и 3 и вычислителя 4.

Способ осуществляется следующим образом.

834594 ф

- Лля Ти ., кратного периоду входног сигнала, интеграл от второго слага. емого равен нулю, т.е.

%1и

1) = СОИ, (С OLlo

Сигнал 02 поступает на вычислитель (4), который осуществляет вычислен фазы измеряемого сигнала 9 по форЦ„= 0 1И (о + y), (1) где 9 — начальная фаза входного сиг5 нала, которую необходимо измерить.

Опорный сигнал в виде гармонического напряжения ои в о

= rlT ""

®о где. Т= - период измеряемого сиг"

ТР и — любое целое число и ноль, 20 поступает на узел 1 управления. По сигналу с последнего запускаются интеграторы 2 и 3. Интегратор 2 осуществляет интегрирование входного сигнала, начиная с момента t (2). Для простоты 25 пусть tlat=0. На выходе первого интегратора 2 формируется сигнал с

U„(t) = Ju s s (u0pt+y)dt= о (3) "

COS Т-COS (tilt+ Р)

О

Сигнал (J (t) повторно интегрируется интегратором 3, проводящим интегрирование в конечных пределах,.которое целесообразно сделать равным или кратным периоду входного сигнала. На его выходе формируется сигнал, равный по (2) Формула изобретения величине т„т„ ) j0„(t)gt= ) (сов PNAIA p O ИЪВ@

-oo (w q+ q))gg (ц

На вход интегратора 2 поступает измеряемое напряжение или в другом виде, например в виде импульсов, привязанных к моментам времени муле 0 1 = 1 ССО и (Ф

Технико-экономический эффект пр< лагаемого способа заключается в уп1 щении его реализиции и повьппении тс ности измерения фазы измеряемого с> нала, так как благодаря введению ot рации дополнительного интегрировани исключена более сложная операция п ремножения, обуславливакнцая низкую точность измерения.

Способ измерения фазы сигнала, о нованный на интегрировании, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и упро щения его реализации, осуществляют дополнительное интегрирование вход" ного сигнала, причем начало дополнительного интегрирования фиксировано во времени, а конец дополнител ного интегрирования является текуще координатой времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 573771, кл. G Ol R 25/00, 29.10.7

2. Мусонов В.И., Кузнецкий С.С. и Чмых М.К, Новые идеи в построении цифровых фазометров без преобразова. ния частот. - Фазоизмерительные. си я темы и устройства", Томск, 1974.

ВНИИПИ Заказ 4097/70 Тираж 732 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4