SU600471A1 - Устройство дл поверки измерителей группового времени замедлени - Google Patents

Description

1

Изобретение отиоеитс  к фазоизмерительной технике и может быть использовано в приборах дл  поверки измерителей группового времени замедлени  (ГВЗ), а также во всех случа х, где требуетс  раздельное управление (по амплнтуре и фазе) любой из составл ющих измерительного амплитудно-модулнрованного (AM) сигнала или биений.

Известное устройство дл  поверки измерителей ГВЗ содержит сдвоенные конденсаторы , роторы которых приведены в непрерывное вращение, а угол поворота статора одного конденсатора относительно другого, отсчитанный с большой точностью,  вл етс  мерой группового времени замедлени , служащей дл  поверки прибора, и имеет малую точпость измерени  1.

Известно также другое устройство дл  измерени  фазового сдвига между двум  напр жени мн , содержащее генератор, два круговых фазовращател , роторы которых наход тс  на одном валу и нриведены в ненрерывное вращение, а к статору одного из фазовращателей подключено отсчетное устройство, и инерционный фазоиндикатор. Компенсирующий сдвиг фаз также определ етс  углом поворота статора одного фазовращател  относительно статора другого 2.

Измерение ГВЗ в таком устройстве возмон но только при носледовательной передаче сначала одного гармонического колебани  с последующим измереннем фазового сдвига на входе и выходе исследуемого объекта, а затем- второго, и результат измерени  ГВЗ

равен отношению разностн нх фазовых сдвнгов к разностн частот. Измерительного АМсигнала (состо щего из трех или двух гармонических составл ющих) такие зстройства не имеют, поэтому невозможно определить погрешность измерени  ГВЗ, возникающую изза нендеальности амил ггудпо-частотной характернстики (АЧХ) и фазо-частотной характернстики (ФЧХ) нсследуемых объектов. Целью изобретени   вл етс  новышенне

точности измерени  ГВЗ путем определени  погрешностей, вносимых иелннейностью ФЧХ и неравномерносттло АЧХ исследуемого объекта . Это достигаетс  тем, что в устройство, содерл ащее два круговых фазовращател , роторы которых наход тс  на одном валу, а статор первого из фазовращателей механически соединен с отсчетным зстройством, и задающий генератор, подключенный ко входу втоРого фазовращател , введены верньернь1Й механизм , трн уснлител -ограннчнтел , два полосовых фпльтра, три аттенюатора, фазовращатель , фильтр иижннх частот и сумматор, а на одном валу с электродвигателем установлен генератор опорного напр жени , причем его выход через фильтр нижних частот и усилитель-ограничитель подключен к выходным клеммам устройства, а выходы каждого из двух других усилителей-ограничителей через носледовательно соединенные полосовые фильтры и аттенюаторы подключены к двум входам сумматора, третий вход которого соединен с выходом задающ,его генератора и входом нервого кругового фазовращател  через последовательно-соединенные фазовращатель и аттенюатор, выход сумматора подключен к выходным клеммам устройства, а верньерный механизм механически соединен со статором второго фазовращател . Круговые фазовращатели установлены так, что направлени  вращени  их роторов относительно электромагнитного пол  статоров противоположны.

Устройство нозвол ет синтезировать измерительный АМ-сигнал или биенн , управл ть его гармоническими составл ющимн раздельно но амплитуде н фазе, что дает возможность онредел ть погрешпость измерени  ГВЗ, обусловленную АЧХ и ФЧХ повер емого прибора .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит задающий генератор 1, выход которого подключен ко входу двух круговых фазовращателей 2, 3, роторы которых наход тс  на одном валу и приведены в непрерывное вращение электродвигателем 4, их статоры механически соединены - один с отсчетным устройством 5, второй - с верньерным механизмом 6, а выходы фазовращателей соединены со входами усилителей-ограничителей 7, 8. На одном валу с электродвигателем установлен генератор 9 опорного напр жени , выход которого через фильтр нижних частот 10 и донолнительиый усилитель-ограничитель 11 подключен к опорному входу повер мого прибора 12, а выходы основных усилителей-ограничителей через соответствующие последовательно включенные полосовые фильтры 13, 14, аттенюаторы 15, 16 подключены к двум входам сумматора 17, выход которого подключен к измерительному входу повер емого прибора. Выход задающего генератора через носледовательно включенные фазовращатель 18 и аттенюатор 19 подключен к третьему входу сумматора.

Принцин работы устройства заключаетс  в следующем.

Если роторы круговых фазовращателей, расположенные на одном валу, привести в непрерывное вращение, а статоры их подключить так, что направлени  их электромагнитных полей бздут противоположны, то частоты выходных напр жений фазовращателей будут отличатьс  на величину 2Q, т. е. удвоенную частоту вращени  роторов. Эти напр жени  вместе с напр жением задающего геператора подаютс  на линейный сумматор, а фазы всех трех напр жений выравниваютс  так, чтобы они находились на одной пр мой на фазочастотпой характеристике. При правильном выборе амплитуд исходных папр женнй можно получить па выходе сумматора А.М-напр жение , в котором люба  из его гармонических составл ющих легко управл ема как по амплитуде , так н по фазе.

В случае, если измерительный сигнал должен состо ть только из составл ющих двух боковых частот, панр жение задающего генератора , несущего колебани  о), на сумматор

не подаетс .

В предлагаемом устройстве выходы круговых фазовращателей предварительно заведены на входы усилителей-ограничителей дл  подавлени  паразитной амплитудной модул дин нх напр жений. Следующие далее нолосовые фильтры выдел ют нервую гармонику колебаний на выходах усилителей-ограничителей , т. е. частоты со + й, со-Q, и подают их па входы сумматора. Напр жение задающего

генератора подаетс  на вход сумматора через фазовращатель и аттенюатор в случае, если требуетс  измерительный АМ-сигнал.

На одной оси с роторами круговых фазовращателей и электродвигателем установлен генератор опорного напр женн . Его выходной сигнал (с частотой Q), сформированный через фильтр нижних частот и усплитель-ограннчитель , в качестве онорпого дл  повер емого прибора.

Новерка прибора предлагаемым устройством (дл  случа  У М-измерительного сигнала) осуществл етс  следующим образом.

Ьтсчетное устройство 5 кругового фазовращател  2 устанавливаетс  в нуль. Фазовращателем 18 в цепи песущего колебани  устанавливают минимум искажений на выходе сумматора. Индикатором служит любой осциллоскоп или сам повер емый прибор, показани  которого но мере приближени  фаз

всех трех напр жений к величинам, наход щимс  на фазочастотной характеристике на одной пр мой, приближаютс  к минимуму, а при любом смещении их расположени  от пр мой линии - увеличиваютс . Вращением статора генератора 9 опорного напр жени  устаиавливаетс  нуль показаний повер емого прибора .

Задава  с помощью отсчетпого устройства 5 любой фазовый сдвиг и снова добива сь миннмума ноказаний повер емого прибора вращением фазовращател  18 несущего колебани , свер ют показани  повер емого прибора с показаии мп отсчетного устройства, которое может быть нроградуировано в единицах

времени.

Поворачива  статоры круговых фазовращателей в одну или разные стороны на небольщой угол, можно онределить, на какую величину измен ютс  показани  повер емого прибора , обусловленные нелинейностью его ФЧХ. Нзмен   аттенюатором амплитуду нижней или верхней боковых частот измерительного сигнала, можно определить погрешность повер емого прибора, обусловленную перавпомерностью его АЧХ.