ivanstudent

Путь к Файлу: /Измерительная техника и датчики / 217 / F6.DOC

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   2
Пользователь:   ivanstudent
Добавлен:   24.12.2014
Размер:   886.0 КБ
СКАЧАТЬ

6.  ИЗМЕРЕНИЕ  ВРЕМЕННЫХ  ИНТЕРВАЛОВ,

ЧАСТОТЫ  И  ФАЗОВОГО  СДВИГА СИГНАЛОВ

 

6.1. Измерение временных интервалов

 

                Временные интервалы отличаются многообразием форм представления: длительность импульсов, временной промежуток между двумя импульсами, период сигнала и т. д. Диапазон возможного изменения интервалов - от пикосекунд до десятков часов и более.

          Для измерения применяют в основном электронно-лучевые осциллографы и цифровые измерители временных интервалов.

         

          6.1.1. Осциллографические методы измерения временных интервалов.

                а)  Метод калиброванной (линейной) развертки.

          В этом случае интервал времени равен

F6,

где F6 - коэффициент развертки осциллографа, выражается в с/дел, мс/дел, мкс/дел и т. д.;

       F6 - множитель развертки, обычно равен 1; 0,5; 0,2;

       F6 - величина изображения временного интервала в делениях шкалы на экране осциллографа. Точность измерения невелика, погрешность достигает величины 5-10%.

          б) Метод измерения с использованием меток времени образцового генератора-калибратора.

          Значительно меньшие погрешности измерения получают при подаче на вход z колебаний высокостабильного генератора с периодом F6. В этом случае на линейной развертке осциллографа высвечиваются яркостные отметки, идущие через высокоточный интервал F6. Величина измеряемого временного интервала F6, где п - число меток, укладывающихся в интервале. Погрешность измерения определяется погрешностью задания F6 и точностью совмещения меток с границами интервала.

          в) С целью дальнейшего повышения точности измерений используют методы сравнения измеряемого временного интервала с образцовой дискретной задержкой. При этом начало измеряемого интервала совмещают с началом отсчета дискретной задержки (первый импульс импульсной последовательности, нулевой код ЦАПа и т. д.), а длительность интервала определяют по количеству дискретов задержки, укладывающихся до конца интервала.

          Существует несколько способов создания высокоточной дискретной задержки:

                - задержка на основе счетчика последовательности счетных импульсов высокочастотного, высокостабильного генератора;

          - задержка с использованием сравнения пилообразного напряжения с выхода генератора линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН) и выходного напряжения ЦАП, величина задержки определяется кодом ЦАП;

          - задержка на линиях передачи, например, на отрезках кабеля.

          Осциллографические измерители временных интервалов позволяют производить измерения с предельно возможной погрешностью до 1 нс. Для высокоточных измерений малых интервалов (10-9¸10-12 с) используют стробоскопические осциллографы, использующие стробоскопический метод увеличения измеряемого интервала.

                Основной недостаток осциллографических методов - невозможность автоматического измерения из-за необходимости визуального отсчета результатов.

 

          6.1.2. Цифровые измерители временных интервалов.

                Наибольшее распространение нашел время-импульсный метод измерения (или по-другому - прямого, последовательного, дискретного счета).

          На рисунке 6.1 приведена  структурная схема время-импульсного измерителя, а на рисунке 6.2. - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

F6
 

 

 

 

 

 

 

 


         

 

 

Формирователи Ф1 и Ф2 создают из входных сигналов F6 и F6 импульсы «старт» и «стоп» соответственно начала и конца измеряемого интервала F6, который формируется тригерром Тг. Триггер открывает на время F6 ключ Кл, который пропускает на счетчик СЧ некоторое число счетных импульсов с периодом F6 с генератора ГОЧ. Счетчик подсчитывает число импульсов N и полученный результат отображается на цифровом отсчетном устройстве ЦОУ.

                                                          F6,                                                      (6.1)

F6где F6 << F6.

          Тогда F6. Для получения удобного отсчета берут F6 Гц, тогда F6.

          Погрешности измерения:

          а) Относительная нестабильность частоты ГОЧ F6. Для повышения точности измерений используют  в качестве ГОЧ  термостатированные кварцевые генераторы. Тогда F6.

          б) Погрешность дискретности. Определяется значением периода счетных импульсов F6.

F6          Рассмотрим более подробно процесс возникновения и величину погрешности дискретности время-импульсного преобразования. Из рисунка 6.3. видно, что за результат преобразования принимается величина F6, тогда как реально F6, где F6 и F6 - временные отрезки между счетными импульсами  и  началом   (старт)   или

концом (стоп) измеряемого интервала. Причем величины F6 и F6 в случае некоррелированности счетных импульсов и границ измеряемого интервала носят случайный характер (с равномерным законом распределения) и лежат в пределах F6, т. е. абсолютная погрешность дискретности

                                    F6.                              (6.2)

Максимальная относительная погрешность

                                         F6.                                      (6.3)

          Погрешность дискретности представляет собой сумму двух случайных погрешностей с равномерным законом распределения, следовательно сама F6 распределена по треугольному закону (распределение Симпсона) и ее среднеквадратическое отклонение

                                                          F6.                                                      (6.4)

          в) Погрешность F6 формирования из входных сигналов импульса, определяющего измеряемый интервал F6.

В эту погрешность входят нестабильность порога срабатывания формирователей, наличие помех в измеряемом сигнале, крутизна фронтов сигналов. Погрешности за счет задержек сигналов в блоках и схемах измерителя при использовании быстродействующих элементов сравнительно малы, поэтому в большинстве случаев не учитываются.

          В общем случае F6, а предел погрешности F6. При измерении больших F6 величины F6 и F6могут быть малы, и относительная погрешность измерения может достигать величин F6. При измерении малых F6 определяющей становится погрешность дискретности.

 

          6.1.3. Методы уменьшения погрешности дискретности.

          а) Увеличение частоты следования счетных импульсов. Увеличение F6 имеет предел, определяемый быстродействием схем ключа и счетчика. При этом значительно увеличивается сложность аппаратуры.

          б) Измерение большого числа интервалов F6 (только для повторяющихся сигналов) с последующим усреднением результата измерения. Статистическая обработка измерений позволяет уменьшить случайные погрешности F6 и F6.

F6F6          в) Расширение измеряемого интервала в целое число раз п и измерение расширенного интервала с помощью счетных импульсов с периодом F6. Обычно это делается с помощью двойного интегрирования (рис. 6.4). За время F6 интегратор заряжается стабилизированным напряжением F6 до величины F6.

После окончания интервала на интегратор подается меньшее напряжение F6 противоположной полярности, чем F6, и интегратор разряжается до нуля. Полученный интервал F6 заполняется счетными импульсами, число которых подсчитывается счетчиком. Увеличение измеряемого временного интервала  в  п  раз эквивалентно уменьшению в то же число раз величины дискрета F6, т. е. погрешности дискретности равной

                                                         F6.                                                (6.5)

          г) Нониусный метод позволяет уменьшить обе составляющие погрешности - в начале измеряемого интервала и в конце. Пример реализации метода представлен на рисунках 6.5 и 6.6.

F6
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Импульс «старт» запускает генератор ГОЧ1. Импульсы с периодом Т1 поступают на счетчик СЧ1, где подсчитываются. Импульс «стоп» запускает ГОЧ2 с периодом повторения нониусных импульсов

F6F6, обычно F610, 100. Число этих импульсов подсчитывает СЧ2. Импульсы с ГОЧ1 и ГОЧ2 поступают на входы схемы совпадения СС, на выходе которой при совпадении счетных и нониусных импульсов возникает импульс «останов», срывающий работу обоих генераторов. При этом количество импульсов N1 и N2 фиксируется счетчиками. Арифметическое устройство АУ рассчитывает величину измеряемого временного интервала

                      F6,               (6.6)

где величину F6, определяющую шаг дискретизации, называют шагом нониуса.

Видно, что дискрет измерения F6 уменьшается в р раз. Но выбирать большие значения р нецелесообразно, так как начинают преобладать другие виды погрешностей (нестабильность управляемых ГОЧ, погрешности определения момента совпадения импульсов и т. д.).

 

6.2. Измерение частоты сигналов.

 

          В зависимости от диапазона измеряемой частоты и требуемой точности, используют различные средства и методы измерений.

 

          6.2.1. Метод сравнения.

          При этом измеряемая частота определяется по равенству или кратности известной частоте.

          а) Осциллографические методы.

          Индикатором равенства или кратности частот служит осциллограф.

          При линейной развертке период сигнала измеряемой частоты сравнивается с периодом напряжения развертки, либо периодом меток времени калибратора длительности. Т. е. определяется период сигнала и затем рассчитывается значение

                                                     F6,                                           (6.7)

где F6, F6 - коэффициент и множитель развертки;

       F6 - период сигнала в делениях шкалы на экране осциллографа. Достоинство метода - возможность исследования сигналов любой формы, недостаток - низкая точность (погрешность 5-10%).

          Более точные результаты получаются при использовании метода интерференционных фигур (фигур Лиссажу). На один из входов осциллографа

F6(X  или Y) подают напряжение образцовой частоты, на другой вход - исследуемое напряжение. Кратность частот определяется по числу пересечений неподвижной фигурой (например, рис. 6.7) горизонтальной F6 и вертикальной F6 линий в соответствии с выражением

                            F6.                      (6.8)

          Метод фигур Лиссажу применяется при относительно небольшой кратности частот (до 10).`

F6Метод круговой развертки предпочтительней при несколько больших значениях кратности сравниваемых частот. В этом случае два сдвинутых на 90° синусоидальных напряжения низкой образцовой частоты F6 подаются на входы X и Y осциллографа, формируя круговую развертку. Напряжение измеряемой частоты F6 подают на вход Z, модулирующий яркость луча осциллографа. На экране создается изображение окружности в виде штриховой линии

(рис. 6.8). число темных или светлых штрихов п равно кратности частот, т. е.

                           F6.                       (6.9)

В двух последних случаях (метод интерференционных фигур и метод круговой развертки) погрешность измерения частоты определяется погрешностью задания F6 и может быть доведена до 10-4¸10-6.

 

          б) Гетеродинный метод (метод нулевых биений).

                Заключается в сравнении частоты исследуемого сигнала с частотой      перестраиваемого генератора (гетеродина). Схема измерителя приведена      на рис. 6.9.

F6
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


На смеситель СМ подается исследуемый сигнал F6 и сигнал гетеродина с F6. Сигнал разностной частоты F6 выделяется, усиливается усилителем У. В качестве индикатора ИНД используются телефоны, магнитоэлектрические приборы, электронно-оптические индикаторы, осциллографы          и т. д. (или их комбинации). Регулируя F6 с помощью F6, сводят F к нулю (либо к какому-то фиксированному значению). Высокостабильный кварцевый генератор используется для калибровки (восстановления градуировки) шкалы относительно нестабильного генератора с плавной перестройкой.

                Диапазон измеряемых частот очень широк (сотни кГц¸десятки ГГц). Точность измерения высокая F6.

 

                6.2.2. Метод непосредственной оценки.

                а) Для измерения в узком диапазоне частот (45¸55 Гц, 350¸550 Гц) до частот порядка 2¸3 кГц применяют аналоговые электромеханические частотомеры. Обычно используют электродинамические логометры. Классы точности таких приборов 1,5¸2,5.

                б) Аналоговые электронные частотомеры применяются для измерений в более широком диапазоне частот (от 10 Гц до нескольких МГц). В основном используют преобразование частоты в напряжение, которое затем измеряется магнитоэлектрическим прибором. Пример схемы такого частотомера приведен на рис. 6.10.

F6
 

 

 

 

 

 

 


               

 

 

 

 

 

 

 

Формирователи Ф из входного сигнала формируют последовательность импульсов частотой F6, управляющих переключателем Кл. Работа прибора основана на заряде емкости С0 от источника образцового напряжения U0 с последующим разрядом через сопротивление R0. На R0 формируются импульсы с постоянной площадью, среднее значение которых

F6F6

измеряется вольтметром V.  Погрешность определяется в основном точностью и стабильностью C0, R0, U0, погрешностью вольтметра. Классы точности 0,5¸2,5.

 

                в) Резонансные частотомеры.

                Схема прибора приведена на рис. 6.11. Работа прибора основана на явлении резонанса в колебательном контуре.

 

F6
 

 

 

 

 

 

 


Контур LC0 связан с источником F6 и имеет точный градуированный механизм настройки в резонанс. Для измерения F6 необходимо по показаниям индикатора резонанса ИНД настроить контур в резонанс

                                                 F6.                                         (6.10)

                При известной L конденсатор С0 градуируется в значениях частоты.

                Метод в основном используется в диапазоне высоких и сверхвысоких частот (от МГц до десятков ГГц). Погрешность определяется добротностью контура, чувствительностью индикатора, точностью градуировки шкалы, температурой и влажностью окружающей среды. Классы точности частотомеров 0,05¸0,5.

                г) Цифровые частотомеры.

                В настоящее время нашли наиболее широкое распространение. Основаны на том, что для измерения частоты F6 периодического сигнала достаточно сосчитать число его периодов за известный интервал времени F6. Результат измерения определяется соотношением

                                                 F6 ,   F6.                                       (6.11)                    

                Схема цифрового частотомера представлена на рис. 6.12. Формирователь Ф из F6 формирует импульсы с частотой F6. Устройство управления УУ  формирует из стабильных колебаний генератора образцовой частоты ГОЧ с помощью делителя частоты ДЧ строб-импульс длительностью F6, открывающий ключ Кл. За время F6 на счетчик Сч проходит N импульсов с периодом F6. Обычно берут F6 с (K = 0, 1, 2 . . .), тогда F6 Гц. Значение множителя F6 учитывается положением запятой или включением соответствующей надписи (Гц, кГц, МГц и т. д.) на цифровом отсчетном устройстве ЦОУ.

F6 

 

 


               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составляющие погрешности:

1) Погрешность F6 формирования образцового интервала времени F6 определяется в основном нестабильностью ГОЧ. Может быть уменьшена  (термостатированием ГОЧ) до F6.

2) Погрешность дискретности

                                                  F6.                                       (6.12)

Погрешность уменьшается с увеличением времени измерения F6 и частоты F6. При измерении высоких частот погрешность мала и сравнима с F6. Расширение рабочего диапазона в области СВЧ ограничивается достижимым быстродействием счетчика СЧ. Поэтому для работы на частотах свыше 500 МГц¸1 ГГц используют гетеродинное преобразование частоты.

С уменьшением F6 F6 увеличивается. Можно компенсировать это увеличением  F6, но тогда уменьшается быстродействие и увеличивается методическая погрешность за счет изменения F6 во времени. Поэтому при измерении достаточно низких частот частоту определяют, измеряя длительность одного или нескольких  периодов исследуемого сигнала с соответствующим пересчетом F6. Обычно и первый (частотно-импульсный), и второй (время-импульсный) методы измерения частоты совмещены в одном приборе. Поэтому цифровые частомеры работают в широчайшем диапазоне частот 0,01 Гц¸17 ГГц с погрешностью порядка 10-5 ¸10-8.

 

6.3. Измерение фазового сдвига сигналов

 

                Фазовым сдвигом или, что то же самое, разностью фаз F6 называется модуль разности аргументов двух гармонических сигналов одинаковой частоты:

F6,

F6,

то есть F6 - величина постоянная и не зависит от момента отсчета. Для измерения разности фаз, в зависимости от диапазона частот входных сигналов и требуемой точности, применяются различные устройства и методы измерений.

 

                6.3.1. Электромеханические фазометры.

                В цепях промышленной частоты обычно измеряют фазовый сдвиг между напряжением и током нагрузки. С этой целью используются электродинамические логометрические фазометры. Схема такого фазометра представлена на рис. 6.13.

F6
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


               

 

 

 

Ток нагрузки F6 пропускают через неподвижную катушку логометра. Подбором R и L добиваются, чтобы F6 и фазовый сдвиг между этими токами был равен углу между подвижными катушками Б1 и Б2 логометра. Тогда угол отклонения стрелки прибора F6 будет пропорционален фазовому сдвигу F6 между током в нагрузке F6 и входным напряжением  F6.

                Выпускаются такие фазометры в виде переносных приборов с диапазоном измерений 0¸90° или 0¸360°, или сразу показывающих F6.

                Классы точности приборов порядка 0,2¸0,5.

                6.3.2. Осциллографические методы измерения фазового сдвига.

                а) Метод линейной развертки.

                На экране осциллографа получают (последовательно во времени - для одноканального осциллографа и одновременно - для двухканального) изображение двух гармонических сигналов, фазовый сдвиг которых измеряется (рис. 6.14).

F6

Рис. 6.14

                Измеряются отрезки Т и F6 и определяется фазовый сдвиг

                                                     F6.                                         (6.13)

                б) Метод эллипса.

                Исследуемые сигналы подают на входы X и Y осциллографа (генератор развертки при этом не используется). При этом на экране осциллографа вырисовывается эллипс (рис. 6.15).

F6

Рис. 6.15

                В общем случае

                                          F6.                           (6.14)

                Метод эллипса не позволяет определить фазовый сдвиг однозначно. Когда оси эллипса совпадают с осями координат, фазовый сдвиг F6 равен 90° или 270°. Если большая ось эллипса располагается в первом и третьем квадрантах, то фазовый сдвиг  0 £ F6 £ 90°  или  270° £ F6 £ 360°; если во втором и четвертом квадрантах, то  90° £ F6 £ 180°  или  180° £ F6 £ 270°. Для устранения неоднозначности нужно ввести дополнительный сдвиг 90° и по изменению вида осциллограммы легко определить действительный фазовый сдвиг. Например, получили F6 равным 30 или 330°. Ввели дополнительно +90°. Если осциллограмма осталась в прежних квадрантах, то F6, если переместилась во второй и четвертый квадранты, то F6.

Точность осциллографических методов невелика. Погрешность измерения определяется в основном погрешностями определения отрезков длины   (Т и F6Т, А, В, С, D), инструментальными погрешностями - за счет нелинейности развертки, наличия собственных фазовых сдвигов каналов осциллографа, методическими погрешностями - за счет наличия в сигналах высших гармоник (что приводит к смещению моментов перехода изображений сигналов через ноль ).

В целом погрешность измерения лежит в пределах 5-10%.

                При относительно малых инструментальных погрешностях (что чаще всего бывает на практике), решающее значение в погрешности измерения фазового сдвига осциллографическими методами имеет погрешность определения отрезков длины на экране осциллографа, определяемая согласно выражению (5.9). Погрешность измерения F6 в данном случае определяется по правилам нахождения погрешности косвенного измерения с учетом (5.9):

                - для метода линейной развертки:

                            F6,              (6.15)

                - для метода эллипса:

                        F6.     (6.16)

                Видно, что погрешность измерения фазового сдвига методом эллипса при F6 близких к  90°  и  270° велика, и измерение таких углов желательно производить методом линейной развертки. С другой стороны, метод эллипса точнее метода линейной развертки при измерении малых (или близких к 180°) углов фазового сдвига.

 

6.3.3. Фазометры с преобразованием разности фаз в напряжение.

На рис. 6.16 представлена структурная схема и эпюры напряжении одного из вариантов построения такого фазометра.

F6
 

 

 

 

 

 

 

 


F6

 

Рис. 6.16

 

Усилители – ограничители превращают входные синусоидальные сигналы в прямоугольные (меандры). Формирователи Ф1 и Ф2 получают последовательности коротких импульсов, совпадающих во времени с моментами перехода входных напряжении через нуль с одинаковой, например, положительной производной. На выходе триггера создаются импульсы длительностью F6Т, характеризующей величину измеряемого фазового сдвига. Формирователь Ф3 стабилизирует размах F6 этого импульсного напряжения. Фильтр нижних частот ФНЧ выделяет среднее значение напряжения, которое измеряется вольтметром. При этом может быть использован как аналоговый, так и цифровой вольтметр.

Постоянная составляющая импульсной последовательности:

                                              F6.                                   (6.17)

Выбирая соответствующее значение постоянного коэффициента F6, можно обеспечить требуемую разрешающую способность отсчета фазового сдвига. Основными составляющими погрешности таких фазометров являются погрешности преобразования F6 в интервал времени F6Т и затем в постоянное напряжение F6( погрешности определения моментов переходов входных сигналов через нуль, нестабильность F6, погрешности вольтметра и т. д. ).

Следует отметить большое разнообразие схем фазовых детекторов - схем преобразования фазового сдвига в напряжение (различные варианты логических схем - с перекрытием, с двухполупериодным выпрямлением и т. д., а также фазовые детекторы на основе аналоговых перемножителей ). Конкретные схемы детекторов выбираются в зависимости от диапазона частот входных сигналов и требуемой точности измерений. Работают фазометры с преобразованием разности фаз в напряжение в частотном диапазоне от единиц герц до единиц гигагерц. Погрешности порядка от F6 до нескольких градусов в зависимости от диапазона частот входных сигналов и применяемых схемных решений отдельных узлов фазометра.

 

6.3.4. Фазометры с время-импульсным преобразованием.

Этот метод нашел широкое распространение, т. к. позволяет несколько уменьшить погрешность измерения по сравнению с рассмотренными ранее вилами фазовых измерения. При этом различают:

а) Фазометры с измерением за один период (фазометры мгновенных значений фазового сдвига ).

На рис. 6.17 приведена структурная схема и эпюры напряжений такого фазометра.

 

 

 

 

F6
 

 

 

 

 

 

 

 

F6
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Формирователь Ф и устройство управления УУ из входных сигналов создают последовательность импульсов с длительностями Т  и F6Т. Ключ КЛ1 открывается на время Т, а ключ КЛ2 – на времяF6Т, пропуская на счетчики СЧ1 и СЧ2 импульсы с частотой F6 с генератора образцовой частоты ГОЧ. Счетчик СЧ1 осуществляет подсчет числа счетных импульсов F6, соответствующего периоду Т, а счетчик СЧ2 – числа счетных импульсов F6, соответствующего длительности F6Т. В арифметико-логическом устройстве АЛУ осуществляется вычисление величины фазового сдвига

                                           F6,                                         (6.18)

которое отображается в цифровом отсчетном устройстве ЦОУ. Погрешность такого фазометра обусловлена в основном погрешностями формирования временных интервалов F6Т и Т, нестабильностью ГОЧ, а также погрешностями  дискретности кодирования интервалов Т  и F6Т  - F6 и F6. Погрешность дискретности кодирования интервала F6Т:

                  F6,                    (6.19)

где f - частота входных сигналов. Отсюда видно, что с ростом f погрешность дискретности увеличивается и для ее уменьшения необходимо увеличивать частоту ГОЧ. Недостатки такого фазометра: относительно узкий диапазон входных частот и большая погрешность измерения при наличии случайных помех и наводок в сигнале.

б) Фазометры с постоянным временем измерения (фазометры с усреднением ).

Схема фазометра и эпюры напряжений приведены на рис. 6.18.

F6
F6
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Формирователь Ф формирует импульсы длительностью F6Т, пропорциональной измеряемому фазовому сдвигу. Ключ КЛ1 открывается на время F6Т и пропускает N счетных импульсов частотой F6 с генератора образцовой частоты ГОЧ. Ключ КЛ2 открыт на длительное время измерения F6, формируемое устройством управления УУ с помощью делителя частоты ДЧ из импульсов высокостабильного ГОЧ. При этом время F6 для постоянной частоты входного сигнала обычно выбирается кратным периоду входных сигналов, т. е. F6. Тогда счетчик за время F6 подсчитает число импульсов:

  F6,       (6.20)

где n - коэффициент деления делителя частоты. Случайная погрешность здесь уменьшается за счет усреднения результата измерения. Источники погрешности в основном те же, что и для предыдущей схемы. Недостаток фазометра - большое время измерения, зависящее от частоты исследуемого сигнала и необходимой точности измерений. Диапазон рабочих частот - от долей герца до единиц мегагерц, погрешности порядка 0,01¸0,10.

 

6.3.5. Компенсационные фазометры (метод сравнения, фазометры уравновешивающего преобразования).

Метод основан на сравнении измеряемой разности фаз с образцовой, воспроизводимой фазовращателем.

Сигналы F6 и F6 поступают на установочный F6 и измерительный F6 фазовращатель, а затем подводятся к индикатору ИНД разности фаз (рис. 6.19).

F6

Рис. 6.19

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Индикатор позволяет фиксировать точно некоторое значение разности фаз (например, F6 или F6). Измерительный фазовращатель может быть проградуирован в значениях F6.

При измерениях сначала калибруют фазометр с целью устранения собственных фазовых сдвигов обоих каналов прибора, для чего подают на оба входа одно и то же напряжение. Измерительный фазовращатель при этом устанавливается на ноль, а установочным устанавливают индикатор в требуемое состояние (либо F6, либо F6). После этого производят непосредственно измерение. Подают на фазометр оба сигнала и, регулируя измерительный фазовращатель, добиваются отсчетного состояния индикатора. Данный процесс может осуществляться как вручную, так и автоматически с помощью устройства управления УУ. Результат измерения считывается с измерительного фазовращателя. Погрешность измерения определяется в основном неточностью градуировки образцового фазовращателя и разрешающей способностью индикатора.

В качестве индикатора могут использоваться осциллографы или фазовые детекторы различных типов (на перемножителях, суммо-разностные, на схемах совпадений и т. д. ) с вольтметром.

Фазовращатели также имеют множество схемных решений - на RC-цепочках, отрезках кабеля и др. Особое развитие получили быстродействующие высокоточные цифровые фазовращатели на управляемых делителях частоты, системах фазовой автоподстройки частоты, позволяющие создавать цифровые приборы, обеспечивающие высокую точность компенсационных фазометров. Точность измерений порядка 0,01¸0,10. Диапазон частот - от инфранизких частот до единиц мегагерц.

Следует в завершении главы отметить, что частотный диапазон всех рассмотренных видов фазометров может быть расширен с помощью преобразования частоты, в том числе и стробоскопического. В этом случае возможно измерение фазовых сдвигов сигналов в диапазоне до десятков ГГц. Разрешающую способность фазометров повышают с помощью умножения частоты, при котором происходит соответствующее умножение измеряемого фазового сдвига.

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика