SU813296A1 - Устройство дл измерени девиациичАСТОТы - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть' использова но для измерения кратковременных нестабильностей различных физических вевеличин, преобразованных в частоту,.

например для измерения неравномернос ти скорости вращения.

Известно устройство для измерения девиаций частоты, содержащее перестраиваемый генератор, фазовый детектор, фильтр низких частот и управляющий элемент 11].

Однако конструктивные возможности, устройства ограничивают область устойчивой работы генератора, поэто- 15 му при изменении девиации частоты вне области устойчивой работы генератора известное устройство неработоспособно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения девиации.частоты, содержащее опорный генератор, первый вход которого соединен с выходом 25 блока перестройки частоты, второй вход через схему связи и ключ соединен с выходом амплитудного де-’, тектора и с первым выходом усилителя-ограничителя, а выход сое- 30 •динен с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к входной шине и к входу усилителяограничителя, выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего устройства и через фильтр низких частот соединен с входом блока пе рестройки частоты. Это устройство содержит, кроме того, корректирующий генератор, вход которого соеди-. нен с выходом блока перестройки частоты, а выход подключен ко входу амплитудного детектора. В этом устройстве частично скомпенсировано влияние сопротивления потерь контура опорного генератора на чувствительность устройства, а это достигается введением корректирующего генератора (2]·, Однако, корректирующий генератор обеспечивает компенсацию влияния сопротивления потерь только тогда, когда коэффициент связи η « 1·, и при изменении неравномерности мгновенного значения скорости в результат измерения вносится значительная погрешность. Таким образом, предлагаемое устройство для измерения девиации частоты характеризуется недостаточной точностью измерения в широком диапазоне изменения частоты.

Целью изобретения является повышение точности измерения в широком диапазоне изменения частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения девиации частоты, содержащее опорный ге- г нератор, первый вход которого соединен с 'выходом блока перестройки частоты, второй вход через блок связи и ключ соединен с выходом амплитудного детектора и с выходом усилителя- . ограничителя, а выход соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к входной шине-и к входу усилителя-ограничителя, а выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего бло,ка 15 и через фильтр нижних частот подключен к входу блока перестройки частоты, введен согласующий блок, который включен между выходом опорного генератора и входом амплитудного детек- 20 тора.

Соединение выхода опорного генератора через согласующее устройство с входом амплитудного детектора обеспе чивает за счет поддержания тока синхронизации опорного генератора пропорциональным напряжение этого генератора, такой·закон изменения коэффициента связи η, что величина сопротивления потерь контура генератора не ока- , эывает влияния на величину фазового сдвига на выходе генератора.

Если поддерживать ток синхронизации опорного генератора пропорциональным напряжению этого. генератора |_к=ки, где К - коэффициент пропорциональности, то фазовый сдвиг на выходе ге2С нератора = Аώ-ϊζ~’ где - расстройка частоты синхрони- 40 зирующего сигнала относительно собственной частоты гене ратора,

С - емкость контура генератора.

На чертеже представлена структурная^ схема устройства для измерения девиации частоты.

Устройство содержит опорный генератор 1, амплитудный детектор 2, ключ 3, блок 4 связи, фазовый детектор 5, фильтр 6 нижних частот, блок ^э 7 перестройки'частоты, усилитель-ограничитель 8, регистрирующий блок 9, согласующий блок 10 и входную шину 11,

Устройство работает следующим об- 55 разом.

Опорный генератор 1 синхронизируется частотой входного сигнала ίχ, поступающего по шине 11, через усилитель-ограничитель 8, ключ 3 и блок 4 4Q связи. При изменении частоты внешнего сигнала ίχ относительно собственной частоты генератора 1 между входным сигналом и напряжением опорного генератора 1 появляется фазовый сдвиг, пропорциональный расстройке. Напряжение с выхода фазового детектора 5 поступает через фильтр 6 нижних частот на вход блока 7 перестройки частоты, который, перестраивает частоту опорного генератора 1, отслеживая медленное изменение частоты входного сигнала. Напряжение с выхода опорного генератора 1 через согласующий блок 10 попадает на вход амплитудного детектора 2, где выпрямляется и поступает на вход ключа 3. Входной сигнал с частотой ίχ через усилитель-ограничитель 8 управляет клю··' чом 3. Опорный генератор 1 через блок 4 связи синхронизируется выходным напряжением усилителя-ограничителя 8. Регистрирующим блоком 9 фиксируется величина фазового детектора сдвига после сравнения входного сигнала и сигнала с выхода опорного генератора 1.

Таким образом, предлагаемое устройство исключает влияние величины сопротивления потерь контура опорного генератора на величину фазового сдвига между напряжением и током синхронизации опорного генератора, что обеспечивает повышение точности измерения девиации частоты в широком диапазоне ее изменения в 1,5-2 раза по сравнению с известным.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть использовано дл  измерени  кратковременных нестабильностей различных физических в величин, преобразованных в частоту, например дл  измерени  неравномернос ти скорости вращени . Известно устройство дл  измерени  девиаций частоты, содержащее перестраиваемый генератор, фазовый детектор , фильтр низких частот и управл ющий элемент II. Однако конструктивные возможности , устройства ограничивают област устойчивой работы -генератора, поэтому при изменении девиации частоты вне области устойчивой работы генера тора известное устройство неработоспособно . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  ус ройство дл  измерени  девиации.часто ты, содержащее опорный генератор, пе вый вход которого соединен с выходом блока перестройки частоты, второй вход через схему св зи и ключ соеди .нен с выходом амплитудного детектора и с первым выходом усилител -ограничител , а выходсоединен с первым входом фазового детектора , второй вход которого подключен к входной шине и к входу усилител ограничител , выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего устройства и через фильтр низких частот соединен с входом блока пе рестройки частоты. Это устройство содержит, кроме того, корректирующий генер.атор, вход которого соеди-. ней с выходом блока перестройки частоты , а выход подключен ко входу амплитудного детектора. В этом устройстве частично скомпенсировано вли ние сопротивлени  потерь контура опорного генератора на чувствительность устройства, а это достигаетс  введением корректирукхдего генератора 2., Однако, корректирующий генератор обеспечивает компенсацию вли ни  сопротивлени  потерь только тогда, когда коэффициент св зи п « 1-, и при изменении , неравномерности мгновенного значени  скорости в результат измерени  вноситс  значительна  погрешность . Таким образом, пре.цлагаемое устройство дл  измерени  девиации частоты характеризуетс  недостаточной точностью измерени  в широком диапазоне изменени  частоты. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  в широком диапазоне изменени  частоты. Поставленна  цель достигаетс  -тем, что в устройство дл  измерени  девиации частоты, содержащее опорный генератор/ первый вход которого соединен с выходом блока перестройки частоты , второй вход через блок св зи и .ключ соединен с выходом амплитудного детектора и с выходом усилител ограничител , а выход соединен с пер вым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к входной шине-и к входу усилител -ограничител , а выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего бло,ка и через фильтр нижних частот подключен к входу блока перестройки частоты , введен согласующий блок, который включен между выходом опорного генератора и входом амплитудного детектора Соединение выхода опорного генератора через согласующее устройство с входом амплитудного детектора обеспечивает за счет поддержани  тока синхрЪнизации опорного генератора пропор циональным напр жение этого генератора/ такой-закон изменени  коэффициента св зи п, что величина сопротивлени  потерь контура генератора не ока зывает вли ни  на величину фазового сдвига на выходе генератора. Если поддерживать ток синхронизации опорного генератора пропорциональным напр жению этогО: генератора где К - коэффициент пропорциональности , то фазовый сдвиг на выходе ге нератора ) где - расстройка частоты синхрони зирукждего сигнала относител но собственной частоты гене . .ратора, С - емкость контура генератора. На чертеже представлена структурн схема устройства дл  измерени  девиа ции частоты. Устройство содержит опорный генератор 1, амплитудный детектор 2, ключ 3, блок 4 св зи, фазовый детектор 5, фильтр 6 нижних частот, блок 7 перестройкичастоты, усилитель-ограничитель 8, регистрирующий блок 9, согласующий блок 10 и входную шину 11. Устройство работает следукадим образом .. Опорный генератор 1 синхронизируетс  частотой входного сигнала fх, поступающего по шине 11, через усили тель-ограви-читель 8, ключ 3 и блок 4 св зи. При изменении частоты внешнего сигнала fx относительно собственной частоты генератора 1 между входным сигналом и напр жением опорного генератора 1 по вл етс  фазовый сдвиг, пропорциональный расстройке. Напр жение Свыхода фазового детектора 5 поступает через фильтр 6 нижних частот на вход блока 7 перестройки частоты , который, перестраивает частоту опорного генератора 1, отслежива  медленное изменение частоты входного сигнала. Напр жение с выхода опорного генератора 1 через согласующий блок 10 попадает на вход амплитудного детектора 2, где выпр мл етс  и поступает на вход ключа 3. Входной сигнал с частотой fx через усилитель-ограничитель 8 управл ет клю-чом 3. Опорный генератор 1 через блок 4 св зи синхронизируетс  выходным напр жением усилител -ограничител  8. Регистрирующим блоком 9 фиксируетс  величина фазового детектора сдвига после сравнени  входного сигнала f и сигнала с выхода опорного генератора 1. Таким образом, предлагаемое устройство исключает вли ние величины сопротивлени  потерь контура опорного генератора на величину фазового сдвига между напр жением и током синхро .низации опорного генер-атора, что обеспечивает повьпйение точности измерени  девиации частоты в широком диапазоне ее изменени  в 1,5-2 раза по сравнению с известным. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  девиации частоты, содержащее опорный генератор, первый вход которого соединен с выходом блока перестройки частоты, второй вход через последовательно соединенные блок св зи и ключ соединен с выходом амплитудного детектора и с выходом усилител -ограничител , а выход опорного генератора соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к входной шине и к входу усилител -ограничител , выход фазового детектора соединен с входом регистрирующего блока и через фильтр нижних частот подключен к входу блока перестройки часто:уы, от личающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введен согласующий блок, который включен между выходом опорного генератора и входом амплитудного детектора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Шахгильд н В.В. и др. Система фазовой автоподстройки частоты. М., Св зь, 1972, с. 15.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 631841, кл. G 01 R 23/14, 06.08.78.