Измерение сдвига фаз
На рис. 4.6 приведена структурная схема и эпюры напряжений фазометра с измерением за один период (фазометр мгновенных значений).
|
| Рисунок 4.6 – Структурная схема и временные диаграммы фазометра мгновенных значений |
Формирователь Ф и устройство управления УУ из входных сигналов создают последовательность импульсов с длительностями Т и 
Т. Ключ КЛ1 открывается на время Т, а ключ КЛ2 – на время 
Т, пропуская на счетчики СЧ1 и СЧ2 импульсы с частотой 
с генератора образцовой частоты ГОЧ. Счетчик СЧ1 осуществляет подсчет числа счетных импульсов 
, соответствующего периоду Т, а счетчик СЧ 2 – числа счетных импульсов 
, соответствующего длительности Т. В арифметико-логическом устройстве АЛУ осуществляется вычисление величины фазового сдвига 
, которое отображается в цифровом отсчетном устройстве ЦОУ. Погрешность такого фазометра обусловлена в основном погрешностями формирования временных интервалов Т и Т, нестабильностью ГОЧ, а также погрешностями дискретности кодирования интервалов Т и Т - 
и 
. Погрешность дискретности кодирования интервала Т:
,
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.
|
|
|
На рисунке 4.7 приведена схема и эпюры напряжений фазометра с постоянным временем измерения (фазометра с усреднением).
|
| Рисунок 4.6 – Структурная схема и временные диаграммы фазометра с усреднением |
Формирователь Ф формирует импульсы длительностью Т, пропорциональной измеряемому фазовому сдвигу. Ключ КЛ 1 открывается на время Т и пропускает N счетных импульсов частотой 
с генератора образцовой частоты ГОЧ. Ключ КЛ 2 открыт на длительное время измерения 
, формируемое устройством управления УУ с помощью делителя частоты ДЧ из импульсов высокостабильного ГОЧ. При этом время для постоянной частоты входного сигнала обычно выбирается кратным периоду входных сигналов, т. е. 
. Тогда счетчик за время подсчитает число импульсов:
,
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.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!