Фазометр

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналистических

Республик

«i>960657 (22) Заявлено 11J.1ВО (21) 3001б 28/18-21 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (53)М Кл з

G 01 R 25/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) П ио итет

Государственный комитет.

СССР по делам изобретений и открытий

Р Р

Оттубликовано 2309.82. Бюллетень № 35 (Я3) УДК 621.317.77 (088. 8) Дата опубликования описания 23 ° 09 ° 82 (72) Авторы изобретения

Р.Л.1"ригорьян и Ю.А.Скрипник(71) Заявитель (5 4 ) ФА 3ОИЕ 1 Р

Изобретение относится к фазоиэмерительной технике и может быть ис.пользовано при создании высокочастотных цифровых фазометров с преобразованием частоты сигналов.

Известен фазометр, содержащий аттенюаторы, переключатели, преобразо- . ватели частоты, избирательные усилители, формирователи в каждом канале, l блок автоматической подстройки частоты, генератор квантуихцих импульсов, пересчетные элементы, симметричный триггер, реверсивный счетчик, блок. управления, элемент И и цифровой отсчетный блок. В данном фазометре для уменьшения амплитудно-фазовой погрешности (АФП ) используется предварительное выравнивание амплитуд исследуекмх сигналов (1 2.

Однако уравнивающие аттенюаторы при работе в широком диапазоне частот вносят .собственные фазовые погрешности, что не позволяет заметно уменьшить амплитудно-фазовую погрешность фаэометра.

Наиболее близким о технической сущности к изобретению является двухканальный фазометр. В каждом преобразовательном канале он содержит последовательно соединенные входной блок и преобразователь частоты, выходы ко-. торых подключены к фаэо-импульсному преобразователю, выходы которого соединены с реверсивным счетчиком, подключенным к цифровому регистрирутсшему блоку, а также блок управления и генератор гетеродинного напряжения, подключенные соответствующим образом к преобразователям частоты, реверсивному счетчику и регистрирукщему блоку.

Для уменьшения амплитудно-фаэовой погрешности в нем используется перестройка частоты гетеродина на удвоенную промежуточную частоту. Этот принцип позволяет уменьшить амплитуднофазовую погрешность (21.

Однако в известном фазометре обеспечивается высокая точность измерения только при работе на одной фиксированной частоте. Целью изобретения является расширение частотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что фазометр, содержащий в двух преобразовательных каналах последовательно соединенные аттенюатор, преобразователь частоты, избирательный усилитель и усилитель-ограничитель, выходы которых подключены к первому фазовому детектору, выход которого

960657

4 через элемент И подключен к последовательно соединенным первому пересчетному элементу, реверсивному счетчику и-цифровому регистрирующему блоку, управляющие входы которых подключены соответственно. к первому, второму и третьему выходам блока управления, кварцевый генератор, и дели,тель, в него введены второй и третий ,фазовые детекторы, первый и второй управляемые генераторы, третий пре- 10 обраэователь частоты и второй пересчетный элемент, причем вход блока управления подключен .к выходу избирательного усилителя одного иэ каналов и к Одному иэ входов BTopoFQ 15 фазового детектора, выход которого подключен к первому управляемому генератору, а второй вход - ко второму пересчетному элементу, вход которого соединен с выходом кварцевого генератора и со вторым входом элемента

И, выход третьего преобразователя частоты соединен с -гетеродинными входами преобразователей частоты преоб-,, Разовательных каналов, первый вход— с выходом первого управляемого генератора, второй вход — с выходами второго управляемого генератора и делителя, управляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход - с одним из вхо-ЗО дов третьего фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго пересчетного элемента, а выход — co входом второго управляемого генератора. 35

На чертеже представлена .блок-схема устройства.

Фаэометр содержит аттенюаторы 1 и

2, преобразователи 3, 4 и 5 частоты, 4О избирательные усилители б и 7, усилители-ограничители 8 и 9, фаэовые.детекторы 10, 11 и 12, элемент И 13, пересчетные элементы 14 и 15, реверсивный счетчик 16, цифровой регист- 45 рирующий блок 17, блок 18 управления, кварцевый генератор 19, управляемые генераторы 20 и 21 и делитель 22.

Устройство работает следующим образом. . 50

Входные сигналы 0 = U Äsin(ztiYÄ);

0 = 0щ s i n (m t iY> ) через согласующие аттенюаторы 1 .и 2 подаются на сигнальные входы преобразователей 3 и 4 частоты. На гетеродинные вход преобразователей 3 55 и 4 частоты поступает, напряжение

0 - 0„, siи(ш t+Ч,), которое получают путем гетеродинного преобразования сигналов управляемых генераторов 20 и 21, .е.мг=юг+ы где г и шг — 60 г г lyl г- г2 частоты выходнйх сигналов управляемых генераторов 20 и 21. Оба генератора синхронизированы по промежуточной частоте ш„ опорным колебанием кварцевого генератора 19. В кольце фазо- 65 вой автоподстройки частоты управляе-, мого генератора 21 содержится делиI тель 22. Поэтому при изменении его коэффициента деления частота управляемого генератора 21 изменяется с шагом, равным промежуточной частоте.

Это позволяет по сигналу с блока 18 управления периодически изменять частоту гетеродионного напряжения от и)с+Ж,„рДО Ю вЂ” Ш„р . В РЕЭУЛЬтатЕ ГЕТЕродинйого йреобразования частоты на входе избирательных усилителей б и 7 получают два низкочастотных напряжения.«- Ы Е o .(„„,)

2 лр количество фазовых интервалов в первом цикле измерения; круговая частота следования импульсов кварцевого генератора 19; — коэффициент деления пересчетного элемента 14; измеряемый фазовый сдвиг; фазо-амплитудная .погреш. ность преобразователей частоты. д1 Е о

2ук где Е

=Ч

Юд B следукиций цикл измерения из-за изменения частоты напряжения, поступающего на гетеродинные входы преобразователей 3 и 4 частоты на величину (+ „p)- (4т -ш ) =1м фазовый сдвиг между низкочастотными напряжениями изменяет свой знак, а следовательно, количество импульсов в этом случае равНо,и е .О

=Е антк„ (Aj (i) Знак фазо-амплитудной погрешности не меняется, так как при изменении частоты гетеродинного напряжения никаких изменений амплитуд сигналов в каналах фаэометра. не происходит.

U6 U

960657

К концу второго цикла измерения в реверсивном счетчике 16 остается и импульсов, равных н =,-,. 2. Ь ц 2f ° Т

К

V, (3) где Т = - длительность цикла

Е п измерения.

Иэ (3 ) следует, что показание цифрового регистрирунщего блока 17 соответствует .величине измеряемого сдвига фаз, независимо от степени неравенства амплитуд входных сигналов..

Предлагаемай фазометр работает с высокой точностью в широком частотном диапазоне.

Формула изобретения

Фазометр, содержащий в двух преобразовательных каналах последова1 тельно соединенные аттенюатор, преобразователь частбты, избирательный усилитель:и усилитель-ограничитель, выходы которых подключены к первому фазовому детектору, выход которого через элемент И подключен к последо-. вательно.соединенным первому пересчетному элементу, реверсивному счетчику и цифровому регистрирующему блоку, управляющие входы которых под-. ключены соответственно к первому, второму и третьему выходам блока управления, кварцевый генератор и делитель, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены второй и третий фазовые детекторы, первый и второй управляемые генераторы, третий преобразователь частоты и второй пересчетный элемент, причем вход блока управления подключен к выходу избирательного усилителя одного из каналов и к одному из входов второго фазового детектора, выход которого под10 ключен к первому управляемому генератору, а второй вход - к второму прресчетному элементу, вход которого сое динен. с выходом кварцевого генератора и с вторым вхсдом элемента И, выход

15 третьего преобразователя частоты соединен с гетеродинными входами преобразователей частоты преобразовательных каналов, первый вход - с-выходом первого управляемого генератора, вто7О рой вход — с выходами второго управляемого генератора и делителя, управляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления,-а выход — с одним из входов третьего

g5 фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго пересчетного элемента, а выход - с входом второго управляемого генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Скрипник Ю.A. Коммутационные цифровые измерительные приборы, М., "Энергия", 1973, с. 107, рис. 4-1..

2. Скрипник Ю.й. Коммутационные цифровые измерительные приборы, М., "Энергия", 1973, с.116, рис. 4-3.

960657

Составитель Н.Агеева

Редактор Н.Пушненкова Техред N.Kîøòóðà Корректор A.Ôåðeíö

° а5ГФю

Заказ 7255/51 Тираж 717 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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