СО :л Иэс бретение относитс к цифровой электроизмерительной технике и може быть использовано при создании цифровых фазометров. Известен способ измерени сдвига фаз, основанный на интегрировании входного скгна:а, выделении моменто времени, соответствующих прохождению результата интегрировани через нулевой уровень, формировании и измерении временного интервала между моментами прохождени через нулевой уровень 1 , Недостаток данного способа заклю чаетс в низкой помехоустойчивости по отношению к широкополосным шумам Наиболее близкий способ измерени фазового сдвига основан на интегрировании входного сигнала и осуществ лении дополнительного интегрировани входного сигнала, причем начало дополнительного интегрировани фиксированно во времени, а конец дополни тельного интегрировани вл етс текущей координатой времени 2 . Недостатком известного способа вл етс зависимость результата изм рени от частоты входных сигналов, большое врем измерени , обусловленное применением дополнительного аналогового интегрировани , которое дл обеспечени достаточно высокой точности занимает примерно 10-15 пе риодов . Цель изобретени - уменьшение времени измерени и повышение точности за счет исключени вли ни частоты сигнала на результат измере ни .. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени фазового сдвига, основанному на интегрировании одного из сигналов и вычислении фазового сдвига, осуществл ют дифференцирование одного из входных сигналов, преобразуют полученный сигнал в пропорциональную частоту следовани импульсов, формируют временные интервалы между, переходами входных сигналов через одноименные нулевые значени и между нулевым и максимальным значени ми измер емого сигнала, и в течение этих интервалов интегрируют импульсы преобразовател напр жение-частота, по полученным кодам вычисл ют фазовый сдвиг. Пусть необходимо измерить фазовы сдвиг между двум синусоидальными напр жени ми, которые описываютс выражени ми: иД11--и,ы (ы1), (1 UjlU-Uj sinicjt- b (2) где - 1змер емый фазовый сдвиг. Одиниз сигналов, например подвергаетс дифференцированию. Получим )- -- AU2mWCOs(wt-(,), р где Кд - коэффициент передачи блока дифференцировани . Сигнал преобразуетс в пропорциональную ему частоту следовани импульсов ,lЬVi{K U.г cJcoв u)l-ц,)Д4) где К| - коэффициент преобразовани напр жение-частота. Импульсы с частотой следовани i(i) подсчитываютс (интегрируютс ) дважды: один раз за временной интервал между переходами напр жений и U) и Uij (t) через нуль, а другой раз. в течение временного интервала между переходами напр жени Ij {(t) через нуль и максимум. В результате получают два пакета импульсов: 1(I N,j ДtЫi(lJl -kдk{U2n,Gdjcos Ыt-q)d(wlЬ ,.)u-, (5) ЬЬ Ч- iU)c}(wt)(o cosUi-c aitat) Ч . (р ,(6) Вз в отношение М к N.2 , получимN ,51п11()и Отсюда измер емый фазовый сдвиг (j может быть найден, как и в известном способе, по формуле . NH C Orcsin - Одной из возможных реализаций предлагаемого способа вл етс устройство, структурна схема которого показана на чертеже. Устройство состоит из блока 1 управлени , блока 2 дифференцировани , преобразовател 3 напр жениечастота , двух временных селекторов 4, 5 и вычислител 6. Входы блока .1 управлени вл ютс входами прибора, .la которые поаютс напр жени U it) ии-2(:) .Один з входов блока 1 управлени через последовательно соединенные блок 2 ифференцировани и преобразователь 3 напр жение-частота подключен к нформационным входам временных електоров 4 и 5. Управл ющие входы ременных селекторов 4 и 5 подключеы соответственно к первому и вто- , ому выходам блока 1 управлени , а ыходы временных селекторов 4 и 5 оединены с входами вычислител 6. Принцип действи устройства сосоит в следующем. На входы блока 1 управлени оступает опорный сигналU)(t| и измер емый сигнал U,j(i) , который также поступает на вход блока 2 дифференцировани . С выхода блока 2 дифференцировани сигнал Uj( t) ,описываемый выражением (3) , поступает на преоб-7 раэователь 3 напр жение-частота, . которым осуществл етс преобразование напр жени О}(1) в пропорциональную частоту следовани импульсов i(i) , согласно вырс1жению (4) .Импульсы частоты f(t) поступают на информационные входы временных селекторов 4 и 5. Блок 1 управлени формирует два управл ющих сигнала, длительность одного из которых равна временному интервалу между переходами сигналов И (t) и Ц 2 (i через одноименные нулевые значени , а другого - временному интервалу между нулевым и максимальным значени ми измер емого сигнала. Первым управл ющим сигналом блока 1 управлени открываетс временный селектор 4 и на один вход вычислител 6 поступает число импульсов W;), определ емое выражением (5) .
После ЭТОГО вторым управл ющим сиг-, налом блока 1 управлени открываетс временной селектор 5 и на другой вход вычислител 6 поступает число импульсов NJ, определ емое соотношением (6) . В вычислителе 6 реализуетс соотношение (7).
Технико-экономический эффект изобретени заключаетс в следующем . Во-первых, исключаетс зависи0 мость результата измерени от частоты входного сигнсша-, что в конечном итоге приводит к расширению частотного диапазона и повышению точности за счет устранени вли ни нестабильности частоты.
5
Bo-JBTOF JX, уменьшаетс врем измерени , так как в предлагаемом изобретении процесс измерени занимает один-два периода, а в прототипе оно составл ет за счет пере0 ходных процессов в интеграторах 10-15 периодов входных сигналов, что особенно существенно в области инфранизких частот.