SU1734037A2 - Способ поверки высокочастотных калибраторов фазы и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: дл  электро- и радиотехнических измерений и при сличении фазовых мер друг с другом, например образцовых мер с эталоном. Сущность изобретени : устройство, реализующее способ, включает калибраторы 1,5, конвертер 2, генератор 3, фазоизмрритель 4, блоки 6,7,11, линии 8,9,10 св зи. Выполнение фазоизме- рител  двухканальным, введение конвертера 2 и блока 6 позвол ет повысить точность измерений. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области электро- и радиотехнических измерений и может быть применено при сличении фазовых мер друг с другом, например, образцовых средств измерений с эталоном, и  вл етс  дополнительным к авт. св. № 1298680.

Цель изобретени  - повышение точности при обеспечении одновременной поверки п калибраторов фазы (где п 2,3,4,..), которые различаютс  по частоте, а также повышение точности при обеспечении одновременной поверки двух калибраторов фазы, которые различаютс  по частоте.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства поверки высокочастотных калибраторов фазы, реализующее способ поверки высокочастотных калибраторов фазы.

Устройство поверки высокочастотных калибраторов фазы включает первый калибратор 1 фазы, частотно-фазовый конвертор

2.диапазонный генератор 3, фазоизмери- тель 4, второй калибратор 5 фазы, блок 6 канала общего пользовани , вычислительный блок 7, кодовые линии св зи 8-10, распределительный блок 11.

Калибратор 1 соединен с входами частотно-фазового конвертора 2, на который сигнал гетеродина поступает от генератора

3.Выход конвертора 2 подключен на два входа а и б первого канала фазоизмерител 

4.Входы а и б второго канала фазоизмерител  4 соединены с выходами калибратора

5.Блок 6 канала общего пользовани  св зан с вычислительным блоком 7 кодовыми лини ми св зи 8-10, которые подход т к входам программного управлени  всех кодоуправ- л емых приборов: 8 - к генератору 3; 9 - к фазоизмерителю 4; 10 - к распределительному блоку 11.

Устройство поверки калибраторов фазы работает следующим образом.

Производ т аттестацию первого канала (входы а и б) фазоизмерител  4 по первому калибратору 1 путем разделени  погрешностей калибратора 1 и первого канала фазоизмерител  4. Разделение погрешностей осуществл етс  смещением функции погрешности калибратора 1 по отношению к функции погрешности первого канала фазоизмерител  4 с помощью дополнительных РС фазовращателей, наход щихс  в частотно-фазовом конверторе 2. Методика разделени  погрешностей подробно описана в авт. св. 1298680. При низких частотах используютс  только RC-фазовращатели, при высоких частотах производ т еще и преобразование частоты. Провод т 4 серии измерений.

Iсери . Устанавливают дополнительным фазовращателем угол фазового сдвига (УФС), равный 0°, при нулевом значении УФС на калибраторе 1 провод т обнуление индикатора фазоизмерител  4 нажатием кнопки Установка последовательно устанавливают УФС 90,180,270° на калибраторе 1 и определ ют после установки каждого из них, включа  и нулевой, отклонени 

показаний первого канала фазоизмерител  4 от номинальных значений УФС на входах первого канала, равных сумме УФС на калибраторе 1 и УФС на дополнительном фазовращателе (ДФ), т.е. от 0,90,180 и 270°

соответственно; записывают отклонени  5ц , 621 , 631 , (541 (1-е, 2-е, 3-е и 4-е измерени , I сери ).

IIсери . После установки УФС 270° на калибраторе 1 и сн ти  показаний первого

канала фазоизмерител  4 устанавливают УФС 90° на ДФ; последовательно устанавливают УФС 0,90 и 180° на калибраторе 1 и после установки каждого из них определ ют отклонени  показаний первого канала фа- ./

зоизмерител  от значений УФС на входах первого канала фазоизмерител , т.е. от Ја 0,90,180 и 270°; записывают найденные отклонени  Й12 , fc , 5з2 . 642(1-6, 2-е, 3-е и 4-е измерени ; II сери ).

||| сери . После установки УФС 180° на

калибраторе 1 и сн ти  показаний первого канала фазоизмерител  4 устанавливают УФС 180° на ДФ; последовательно устанавливают УФС 270, 0 и 90° на калибраторе 1 и

после установки каждого из них определ ют отклонени  показаний первого канала фазоизмерител  от номинальных значений J УФС на входах первого канала фазоизмерител , т.е. отО, 90, 180 и 270и соответственно;

записывают найденные отклонени  5-|з , 623 , 5зз , АЗЗ (1-е, 2-е, 3-е и 4-е измерени ; III сери ).

IY сери . После установки 90° на калибраторе 1 и сн ти  показаний первого

канала фазоизмерител  последовательно устанавливают УФС 180, 270, 0° на калибраторе 1 и после установки каждого из них определ ют отклонени  показаний первого канала фазоизмерител  от 0, 90, 180, 270°

соответственно; записывают найденные отклонени  5i4 , (524 , 3з4 , 644(1-6, 2-е, 3-е, 4-е измерени , IY сери .

В полученной матрице погрешностей (см. таблицу) используютс  4 точки: 0, 90,

180 и 270°, из которых 90 и 270° - точки максимальной погрешности.

При высоких частотах используетс  гетеродинное преобразование частоты с помощью конвертора 2 с целью точного

определени  погрешности калибратора 1 в высокочастотном диапазоне.

За погрешность первого канала фазо- измерител  принимают полуразр дность между максимальным и минимальным значени ми сумм (крайний правый столбец) по- грешностейпервогоканала

фазоизмерител , поделенную на 4. Например , если 2 1 макс и 3 мин, то

AIK ±

rj(2 -Z)1

.

За погрешность калибратора 1 принимают полуразность между максимальным и минимальным значени ми сумм погрешностей (нижн   строка) калибратора 1, поделенную на 4. Например, если С2 макс и С4 мин, то

, }(С2-С4) Д1 ±-2-

± (С2-С4).

Далее производ т аттестацию второго канала фазоизмерител  4 аналогично (входы а и б). Получают погрешность второго канала

- ± -g ( Амакс Алин )

Аналогично получают погрешность калибратора 1.

Al - (Смаке Смин) .

Далее включают все входы двух каналов фазоизмерител  1 (т.е. а и а , б и б1) параллельно на выходы калибратора 1 и определ ют разностную характеристику фазоизмерител  д (Др). Так как характеристики каналов почти полностью идентичны, то при вычитании, т.е. использовании режима компарировани  по фазе ((р{) и по частоте (f) погрешность фазоизмерител  исчезает, станов сь величиной второго пор дка малости, т.е.

д (Др) Дж - Дгк 0,1 - 0,01 Д где Дгк .

Затем включают второй, подлежащий аттестации калибратор 5 на входы второго канала фазоизмерител , например, на вхо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ды а и б, а первый калибратор - на входы первого канала а и б и производ т их сличение (компарирование), задава  на равных частотах той и другой меры одинаковый шаг по УФС, например, 30 или 10° у обоих мер, получают погрешность

Де рм + д (Др) .

где рм1 и рм2 показани  первого и второго каналов фазоизмерител  соответстАД1 + Al

венно; AI - - погрешность

калибратора 1,усредненна  по измерени м двум  каналами фазоизмерител , учитыва , что РМ2, так как устанавливаетс  одно значение в двух калибраторах (например, 10 -К или 30- К, где К-число шагов, то Аа Ai+d(Ap).

Claims (3)

1. Таким образом данное техническое решение по сравнению с прототипом позвол ет повысить точность поверки (компарировани ) калибраторов примерно на пор док за счет того, что вначале, использу  высокую разрешающую способность каналов фазоизмерител , определ ют функцию погрешности первого, затем второго каналов , а далее разностную функцию каналов, т.е. только убедившись, что разностна  функци  фазоизмерител  обеспечивает второй пор док малости, провод т поверку (компарирование ) двух мер: аттестованной (по двум каналам) и подлежащей аттестации. Формула изобретени  1. Способ поверки высокочастотных калибраторов фазы по авт. св. № 1298680, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности при обеспечении одновременной поверки п калибраторов фазы (где п 2,3,4,...), которые различаютс  по частоте , дополнительно подают сигнал от первого калибратора фазы последовательно на п-1 фазоизмерителей, фиксируют результаты на их выходах и определ ют их погрешности по результатам измерени , подают сигнал от первого калибратора фазы параллельно на п-1 фазоизмерителей, фиксируют результат на их выходах и определ ют разностную функцию дл  каждого канала фазоизмерител  относительно первого по результатам измерени , устанавливают на п калибраторах фазы одинаковые значени  фазы и подают сигналы от них на п соответствующих фазоизмерителей и фиксируют их показани , а результат поверки каждого калибратора фазы определ ют по результату измерени  соответствующего фазоизмерител  с учетом его разностной функции.
2. 2. Устройство поверки высокочастотных калибраторов фазы, включающее диапазонный генератор, первый фазоизмеритель, распределительный блок, вычислительный блок и клеммы дл  подключени  первого повер емого калибратора фазы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности при одновременной поверке двух калибраторов фазы, которые различаютс  по частоте, введены второй фазоизмеритель , частотно-фазовый конвертор, блок канала общего пользовани  и клеммы дл  подключени  второго калибратора фазы, причем выход диапазонного генератора соединен с гетеродинным входом частотно фазового конвертора, входы которого соединены с клеммами дл  подключени  первого повер емого калибратора фазы, выходы частотно-фазового конвертора сое-

   10

   15

   20

   динены с входом первого фазоизмерител , входы второго фазоизмерител  соединены с клеммами дл  подключени  второго повер емого калибратора фазы, выходы первого и второго фазоизмерителей соединены с входом блока канала общего пользовани , выход которого соединен с вычислительным блоком, первый выход блока канала общего пользовани  соединен с управл ющим входом диапазонного генератора, а второй выход соединен с распределительным блоком, первый и второй выходы которого  вл ютс  клеммами дл  подключени  управл емых входов первого и второго повер емых калибраторов фазы соответственно.
3. 3. Устройство по п.2, отличающее- с   тем, что первый и второй фазоизмерите- ли структурно объединены в автоматизированный компаратор угла фазового сдвига.