[go: up one dir, main page]

SU991326A1 - Phase difference measuring method - Google Patents

Phase difference measuring method Download PDF

Info

Publication number
SU991326A1
SU991326A1 SU792788931A SU2788931A SU991326A1 SU 991326 A1 SU991326 A1 SU 991326A1 SU 792788931 A SU792788931 A SU 792788931A SU 2788931 A SU2788931 A SU 2788931A SU 991326 A1 SU991326 A1 SU 991326A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
phase difference
pair
voltages
phase
Prior art date
Application number
SU792788931A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Дмитриевич Огороднийчук
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU792788931A priority Critical patent/SU991326A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU991326A1 publication Critical patent/SU991326A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Phase Differences (AREA)

Description

(54) способ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ(54) the method of measuring the difference of phases

. 1 . one

Изобретение относитс  к радйойзмервни м и, в частности, может быть использовано в приборостроении дл  измерени  разности фаз. The invention relates to radar transmitters and, in particular, can be used in instrument engineering for measuring phase differences.

Известен способ измерени  разности фаз между двум  сравнивае ыми сигиала Ф1 , согласно которого из сравниваемах сигналов формируют два квадратурных наф жени  Г JНедостаток его - невысока  точность .There is a known method for measuring the phase difference between two compared F1 sigials, according to which two quadrature signals G are formed from the compared signals. The disadvantage of it is low accuracy.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  способ измерени  разности фаз, состо Бщй в том, что из сравниваеьф х сигналов формируют два напр жени , пропорциод1альные произведению амплитуд сравниваемых сигналов и соответственно синусу и косинусу разности фаз, которые образуют первую пару напр жений, а также фор дару1от третье напр жение, пропорциональное тангенсу или котангенсу разности фаз, по которому измер ют разность фаз 2 3.The closest technical solution to this invention is a method for measuring the phase difference, consisting in that of the compared signals form two voltages proportional to the product of the amplitudes of the compared signals and, accordingly, the sine and cosine phase differences that form the first pair of voltages, and also, the form of a third voltage, proportional to the tangent or cotangent of the phase difference over which the phase difference 2 3 is measured.

Недостатками этого способа  вл етс  нелинейность шкалы и большие по ешности измерений.The disadvantages of this method are the non-linearity of the scale and the large measurements.

Ifehb изобретени  - повышение линейности -и точности измерени ..Ifehb invention - improving linearity and measurement accuracy ..

Поставленна  цель достигаетс  .тем, что, согласно способу измерени  разности фаз, заключающемус  в том, чтоThe goal is achieved. According to the method of measuring the phase difference, which consists in

е формируют первое и второе напр жение, пропорциональные произведению амплитуд и соответственно синусу и косинусу разностги фаз сравниваемых сигналов а также третье напр жение, пропорциоJQ нальное тангенсу или котангенсу разности фаз, формируют четвертое напр жение , тфопорциональное произведению амплитуд сравнивае1«1Х сигналов, которым нормируют первое либо второе напр жение , полученное п тое напр жениеDo not form the first and second voltages, proportional to the product of amplitudes and, respectively, the sine and cosine phase differences of the compared signals, and the third voltage, proportional to the tangent or cotangent of the phase difference, form a fourth voltage that is proportional to the product of amplitudes compared to 1 × 1 signals, which the normal voltage will have, which is proportional to the product of amplitudes compared to 1 × 1 signals, which the normal voltage will have, which is proportional to the product of amplitudes compared to 1 × 1 signals, which the normal voltage will have, which is proportional to the product of amplitudes compared to 1 × 1 signals that the normal voltage has, which is proportional to the product of amplitudes compared to 1 × 9 signals that the normal voltage has, which is proportional to the product of amplitudes compared to 1 × 1 signals that the normal voltage has, which is equal to 1 × signals that the normal voltage has. either the second voltage obtained by the fifth voltage

5 5 силивают и суммируют с третьим напр жением , а полученное напр жение принимают в качестве разности фаз.5 5 is coded and summed with the third voltage, and the resulting voltage is taken as the phase difference.

Кроме того, усиление п того напр м жени  измен ют по з.аконуМрг--гг п iIn addition, the reinforcement of the first voltage is varied according to the law of Mqr - yy p i

где NO - коэффициент усилени , Ч - разность фаз.where NO is the gain, H is the phase difference.

На чертеже показана структурна  схема фазометра, реализующего предлагаемой способ.The drawing shows a structural diagram of a phase meter that implements the proposed method.

Claims (2)

Схема содержит фазовый детектор (ФД) 1, нормирующие блоки 2 и 3, сравнивающий элемент 4, делитель 5, усиЧштель 6, сумиатор 7 и индикатор 8. Входами Фазометра  вл ютс  входы ФД 1. Два сравниваемых сигнала одной частоты, разность фаз между которыми необходимо измер ть, подают на входе фазометра. После их Детектировани  на выходах ьд 1 выдел ют два напр жени , пропорциональные произве дению амплитуд , Ej сравниваеких сигналов и соответственно синусу и косинусу разности фаз Ч , т.е. и, )пЧ, (J CB co34, (1;и{2) которые образуют первую пару напр же ний. В формулах (1) и (2) С - коэффи циент пропорциональности. Формируют третье напр жение ч или tf , (За,б) а также четвертое напр жение ,E2. Первую пару, напр жений (1) и (2) нормируют напр жением () в нормирую ашх устройствах 2 и 3. На их выходах получают вторую пару напр жений: U5 sinf и U cps Ч . (5) и (6 Известно, что сама  высока  линейность зависимостей (3) имеет месITO в области точек пересечени  ими оси разности фаз. Это свойство используют при измерени х: напр жение (За) используют дл  индикации разности фаз на участках шкалы 2К-90 , а напр жение (Зб) - на участкахшкал ( 2К+1)90°145°, (К О, 1, 2, ...). Пр этом вход щие в формулу (3) тригонометрические функции, измен ютс  в оди наковых пределах . Учет знаков напр жений (1), (2) или (5), (б) позво л ет измер ть разность фаз в пределах 6-360 . Напр жение (3) формируют из первой (1), (2) или второй {5), (б) пар налр жений. Дл  этого напр нсени  одной пары сравнивают между, собой и по наперед заданному их отношению, превышающему единицу, выб,ирают меньшее напр жение первой пары, которое используют в качестве делимого, а другое напр жение этой же пары - в качестве делител . Причем, соответствующее напр жение второй пары такж считают выбранным. Выбор мены1)его напр жени  по наперед заданному неравенству соответствует расширению шксшы измерений, например, на 5-10, что обеспечивает уменьшение чисгла операций над напр жени ми и исключает потерю информаци Выбор меньшего напр жени  10жнo производить и по третьему напр жению (3 Дл  этого формируют опорное напр же ние, сравнивают с ним напр жение (3 ) и по наперед заданному их отношению выбиргиот -меньшее напр жение первой пары. Соответствующее напр жение вто рой пары считают выбранным. Выбранное меныиее напр жение поступает из сравнивающего элемента 4 на вход усилител  6, а также на вход Делимое, а второе напр жение - на вход Делитель делител  5. В нем выполн етс  операци  делени  напр жений и на его выходе получают напр жение частного (3). Оно поступает на один вход сумматора 7, на второй вход которого поступает усиленное в N раз напр жение |U-,Nsin4 или U Ncos4 (7а,б) из усилител  б. После суммировани  получают напр жение ,. : Зависимость между измер емой разностью фаз и напр жением (8) линейна с высокой степенью точности. Поэтому напр жение (8) принимают в качестве разности фаз и используют дл  ее индикации в индикаторе 8. Возможны два основных режима измерений. 1.Коэффициент усилени  перед измерени ми фиксируют и при измерении не измен ют. При ,6 нелинейность, шкалы в точках, соответствующих значени м разности фаз Ю, 45° и 50 соответственно составл ет 0,08%, 0,39% и 1,33%, что дает выигрыш в линейности по сравнению с известным способом в 13,5, 69,8 и 28,43 раз, а следовательно, и обеспечивает повышение точности измерений. При этом обеспечиваетс  повышение чувствительности в N+1 раз на всей шкале. 2.Коэффициент усилени  в процессе измерений измен ют в зависимости от значени  разности фаз в соответствии с условием No (4-tg4)/(sin4-4) , при выполнении которого обеспечиваетс  полна  линейность характеристики, расширение по крайней мере до 189° и существенное повышение точности . Дл  обеспечени  размера шкалы 145 и189° требуетс  измен ть коэффициент усилени  соответственно в пределах 2-3 и 2-100. Существенное расширение школы позвол ет упростить обработку напр жений и индикацию разности фаз. Простота схемной реализации способа обусловливает получение существенного экономического эффекта. Формула изобретени  1. Способ измерени  разности фаз, заключающийс  в том, что формируют первое и второе напр жение, пропорцинальные произведению амплитуд и сответственно синусу и косинусу разноси фаз сравниваемых сигналов, а третье напр жение, пропорциональное тангенсу или котангенсу разности фаз, отлича ющийс  тем, что, с целью повышени  линейности и точности, формируют четвертое напр жение , пропорциональное произведению амплитуд сравниваемых сигналов, которым нормируют первое либо второе напр жение, полученное п тое напр жение усиливают и суммируют с третьим напр жением, а полученное напр жение принимают в качестве разности фаз.The circuit contains a phase detector (PD) 1, normalizing blocks 2 and 3, comparing element 4, divider 5, amplifier 6, accumulator 7 and indicator 8. Phase meter inputs are PD 1 inputs. Two compared signals of the same frequency, the phase difference between which is necessary measure, fed to the input of the phase meter. After they are detected, at the outputs of 1d, two voltages are allocated, proportional to the product of amplitudes, Ej, of the comparison signals and, accordingly, the sine and cosine of the phase difference H, i.e. and,) PCh, (J CB co34, (1; and (2) which form the first pair of voltages. In formulas (1) and (2) C is the coefficient of proportionality. Form the third voltage h or tf, ( , b) as well as the fourth voltage, E2. The first pair, voltages (1) and (2) are normalized by voltage () to normalized devices 2 and 3. At their outputs, a second pair of voltages is obtained: U5 sinf and U cps Part (5) and (6) It is known that the very high linearity of the dependences (3) has an ITO in the region of their intersection points of the phase difference axis. This property is used in measurements: the voltage (Over) is used to indicate the difference These phases are on the 2K-90 scale sections, and the voltage (3B) is on the following sections (2K + 1) 90 ° 145 °, (KO, 1, 2, ...). Included in the formula (3) the trigonometric functions vary in the same range. Taking into account the signs of stresses (1), (2) or (5), (b) allows to measure the phase difference between 6-360. The voltage (3) is formed from the first (1), (2) or second {5), (b) pairs of charges. For this purpose, the pairs of one pair are compared between, by themselves and in a predetermined ratio, exceeding one, vy, the lower voltage of the first pair, which used as a dividend, and another voltage of the same pair - as a divider. Moreover, the corresponding voltage of the second pair is also considered selected. The choice of mena1) its voltage in advance of a given inequality corresponds to the expansion of the measurement, for example, by 5-10, which ensures a decrease in the number of operations on voltages and eliminates information loss. The choice of a smaller voltage can also be performed on the third voltage (3 For this they form the reference voltage, compare the voltage (3) with it and, in advance of their specified ratio, choose a lower voltage of the first pair. The corresponding voltage of the second pair is considered to be selected. element 4 to the input of amplifier 6, as well as to the input of the Divisible, and the second voltage to the input of divider divider 5. It carries out the operation of dividing the voltages and at its output receive the voltage of the private (3). adder 7, to the second input of which the amplified N times the voltage | U-, Nsin4 or U Ncos4 (7a, b) comes from the amplifier B. After summation, the voltage is obtained,.: The relationship between the measured phase difference and the voltage (8 ) linear with a high degree of accuracy. Therefore, the voltage (8) is taken as the phase difference and is used for its indication in the indicator 8. Two main measurement modes are possible. 1. The gain coefficient before measurements is fixed and not changed during the measurement. With, 6 non-linearity, the scales at the points corresponding to the values of the phase difference U, 45 ° and 50, respectively, are 0.08%, 0.39% and 1.33%, which gives a linear gain in comparison with the known method of 13 , 5, 69.8 and 28.43 times, and, consequently, provides an increase in the accuracy of measurements. At the same time, the sensitivity is increased by N + 1 times on the whole scale. 2. The amplification factor in the measurement process varies depending on the value of the phase difference in accordance with the condition No (4-tg4) / (sin4-4), which ensures full linearity of the characteristic, expansion to at least 189 ° and a significant increase accuracy. To provide a scale size of 145 ° and 189 °, it is necessary to vary the gain factor between 2-3 and 2-100, respectively. The substantial expansion of the school allows for easier processing of stresses and an indication of the phase difference. The simplicity of the circuit implementation of the method leads to a significant economic effect. Claim 1. A method of measuring the phase difference, which consists in forming the first and second voltage proportional to the product of amplitudes and correspondingly the sine and cosine phase separation of the compared signals, and the third voltage proportional to the tangent or cotangent of the phase difference, differing from that, in order to increase linearity and accuracy, they form a fourth voltage proportional to the product of the amplitudes of the compared signals, which normalize the first or second voltage obtained by the fifth voltage amplified and summed with the third voltage and the resultant voltage is taken as a phase difference. 2. Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что усиление2. Method POP.1, characterized in that the gain п того напр жени  измен ют по законуThis voltage is changed by law. N .JlllS,N .JlllS, . в 7ГпчЬг . in 7Gpcb где f - разность фаз,N0 - коэффициент усилени .where f is the phase difference, N0 is the gain. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №659985, кл. G 01 R 25/00, 1979.Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 659985, cl. G 01 R 25/00, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 176614, кл. G 01 R 25/00, 1965.2. USSR author's certificate number 176614, cl. G 01 R 25/00, 1965.
SU792788931A 1979-07-04 1979-07-04 Phase difference measuring method SU991326A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792788931A SU991326A1 (en) 1979-07-04 1979-07-04 Phase difference measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792788931A SU991326A1 (en) 1979-07-04 1979-07-04 Phase difference measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU991326A1 true SU991326A1 (en) 1983-01-23

Family

ID=20837468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792788931A SU991326A1 (en) 1979-07-04 1979-07-04 Phase difference measuring method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU991326A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3667041A (en) Automatic zero circuitry for indicating devices
SU991326A1 (en) Phase difference measuring method
US3008369A (en) Optical thickness gauge
SU1298517A1 (en) Eddy-current thickness gauge of dielectric coatings
SU551499A1 (en) Strain gauge device
SU636566A1 (en) Method of measuring voltmeter error
SU808946A1 (en) Resistance variation meter
SU408235A1 (en) WIDEBAND PHASOMETER
RU2031356C1 (en) Strain-measuring converter
SU1042213A1 (en) Device for measuring high voltage at x-ray tube (versions)
SU528778A1 (en) Pulse Converter for Laser Displacement Meter
SU834594A1 (en) Method of measuring signal phase
SU828854A1 (en) Apparatus for measuring frequency deviation
SU552569A1 (en) Phase fluctuation measuring device
RU2012859C1 (en) Pressure transducer
SU1020775A1 (en) Electrical conductivity measuring device
SU1022059A1 (en) Device for measuring resistance variations
GB978143A (en) Improvements in or relating to transistor circuits
SU436366A1 (en) DEVICE FOR DETERMINATION AND STABILIZATION OF THE RANGE OF AMPLITUDES OF STATIONARY SIGNALS
SU705383A1 (en) Device for measuring frequency error of voltage dividers
SU579589A1 (en) Capacitance or inductance small increments to-voltage transducer
SU705380A1 (en) Digital resistance meter
SU910532A1 (en) Apparatus for measuring two-signal ratio
SU855527A1 (en) Compensating meter of phase difference
SU520550A1 (en) Impedance measuring device