Цифровой метод измерения фазового сдвига

Метод дискретного счета (более точное название – цифровой метод измерения фазового сдвига), используемый в цифровых фазометрах, включает две основные операции:

– преобразование фазового сдвига Δφ в соответствующий интервал времени ΔТ;

– измерение интервала времени методом дискретного счета.

Сущность метода заключается в преобразовании обоих синусоидальных напря-жений в периодические последовательности коротких импульсов, соответствующих моментам переходов этих напряжений через ноль с производными одинакового знака (такое преобразование выполняется компараторами –“детекторами нуля”). Интервал времени ΔT между ближайшими импульсами пропорционален определяемой разности фаз Δφ (рис.12,б). Поэтому можно записать следующие соответствия:

Δφ ↔ ΔT

2π ↔ T поделив попарно левые и правые части получим отсюда следует расчетная формула (2.14)

Таким образом для определения разности фаз Δφ необходимо измерить интервалы времени ΔТ и Т методом дискретного счета.

48. Измерение амплитудно-частотных характеристик.

Многие радиотехнические устройства можно представить в виде избирательного четырехполюсника с коэффициентом передачи зависящим от частоты. Амплитудно-частотная характеристика при дает полное представление о полосе пропускания, неравномерности коэффициента передачи и других свойствах четырехполюсника.

Для наблюдения формы АЧХ применяются панорамные измерители, состоящие из генератора качающейся частоты (свип-генератора) и осциллографического индикатора. Принцип работы измерителя АЧХ легко понять с помощью простейшей схемы (рис. 11-20, а). Генератор развертки вырабатывает линейно изменяющееся во времени напряжение (рис. 11-20, б), воздействующее одновременно на пластины горизонтального отклонения электронно-лучевой трубки и — через частотный модулятор ЧМ - на генератор качающейся частоты ГКЧ. Частота последнего изменяется по линейному закону (рис. 11-20, в). Напряжение ГКЧ поступает на вход исследуемого четырехполюсника выходное напряжение которого оказывается зависящим от мгновенной частоты генератора ГКЧ. После детектирования и усиления это напряжение поступает на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки и ее экране появляется осциллограмма, представляющая АЧХ (рис. 11-20, г).

Для калибровки горизонтальной оси (оси частот) предусмотрен генератор меток напряжение линейного спектра которого поступает на смеситель См. Туда же подается напряжение качающейся частоты, в результате чего на выходе смесителя образуются биения частотой напряжение которых после узкополосного низкочастотного усилителя УНЧ поступает на модулятор трубки — в канал В моменты времени, когда одна из частот линейного спектра совпадает с мгновенной частотой на осциллограмме получается всплеск, положение которого на горизонтальной оси частот соответствует частоте меток, которая известна.

Рис. 11-20. Измерение амплитудно-частотных характеристик

Длительность одного цикла девиации частоты Тдев (рис. 11-20, в) определяется полосой пропускания исследуемого четырехполюсника:

где

Промышленность выпускает несколько типов панорамных измерителей работающих в диапазоне от 20 Гц до Применение таких полуавтоматических приборов чрезвычайно упрощает настройку и исследование четырехполюсников (усилителей, фильтров и др.) и значительно повышает производительность труда настройщиков в цехах и исследователей в лабораториях. Некоторые измерители АЧХ комплектуются двух координатным самопишущим потенциометром, с помощью которого АЧХ записывается на диаграммной бумаге.

49. Автоматизированные измерительные системы и их виды

Автоматизированная измерительная система (АИС) представляет собой совокупность технических средств, как правило, блочно-модульного исполнения, объединенных общим алгоритмом функционирования, характеризуемых общим комплексом нормированных метрологических характеристик и предназначенных для автоматического (автоматизированного) получения информации об объекте измерений, ее обработки, хранения и представления в форме, доступной для восприятия оператором и (или) ввода в управляющую систему. Таким образом, АИС является сложным техническим образованием и состоит из ряда взаимосвязанных и взаимодействующих функционально самостоятельных подсистем (измерительных каналов, блоков), воспринимающих и выдающих измерительную информацию в соответствующей форме.

50. Виртуальные измерительные приборы

Виртуальный измерительный прибор (ВИП) – измерительный интерфейс, АЦП, персональный компьютер (ПК), специализированное программное обеспечение (ПО).

Роль измерительного устройства – оцифровка сигналов, а их обработка и вывод результатов на экран – программными средствами.

ПО: ● алгоритмы эмуляции «образов» СИТ;

● алгоритмы выполнения измерений;

● алгоритмы обработки результатов;

● алгоритмы представления информации.

ПО эмулирует на экране дисплея ПК динамически изменяемые виртуальные панели управления одного или нескольких приборов одновременно.

Т.к. функциональные характеристики ВИП определяются ПО, то АЦП может быть одновременно и вольтметром, и осциллографом, и генератором и каким угодно другим прибором.