[其他]鎖相倍頻交叉補償相位計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85106393
• 申請日: 1985-08-22
• 公開（公告）號: CN85106393A
• 公開（公告）日: 1987-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 魯瀕
• 申請（專利權）人: 西寧供電局
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00
• 代理公司: 青海省專利服務中心
• 代理人: 鄧遠彪,楊保華

本發(fā)明涉及相位測量技術，在規(guī)定范圍內對兩個交變電壓或電流相位差值的測量。

在測量兩交變電壓或電流間相位差時，所使用的相位計中往往要求元件的參數(shù)漂移要小，采用質量較好的元件，以減少由于兩通道的相移差別等帶來的相位測量誤差。在蘇聯(lián)專利SU920563中涉及補償兩通道相移差別的問題。為補償兩通道的相移差別，這種相位計將通過兩個通道的同一信號和碼記錄在計數(shù)器上，計數(shù)器進行減法運算后給出指零續(xù)數(shù)，從而在測試中自動地對通道的差別進行了補償。但這種補償電路比較復雜。

本發(fā)明的目的是提供一種具有補償兩通道相移差別的數(shù)字相位計。它和鎖相倍頻器結合提高了測量精度，而且電路簡化，可以使用較便宜的元件。

本發(fā)明提供的鎖相倍頻交叉補償相位計，它的一個通道的輸入端直接與一被測信號接通，另一個通道的輸入端與一自動換向器的輸出端相接。而這個自動換向器的兩輸入端分別與兩個被測信號相接。兩個通道的輸出經另外兩個自動換向器，接入由單邊觸發(fā)器作為鑒相器的兩個輸入端。並且，在通道輸入端的自動換向器把同一信號接入兩個通道時，通道后的另兩個自動換向器，能將兩個通道的輸出相互交換地接入鑒相器的兩輸入端;而兩被測信號被接入兩個通道時，兩通道的輸出則被自動換向器平行接入鑒相器的兩輸入端。鑒相器的輸出則去控制計數(shù)門，被測信號經鎖相倍頻器后的計數(shù)脈沖，進入計數(shù)器，從而得到測量的相位差值。因此，同一信號被接入時，測得兩通道的相移差值，這個值與測得的經兩通道后兩被測信號的相位差值在計數(shù)器中累計，得到860度范圍的無通道誤差的兩被測信號間精確相位差值。

本發(fā)明特點將結合附圖詳細說明。其中圖1為相位計的方框圖。φ_A與φ_B分別為兩通道的相移。

圖2為兩個被測信號。它們的相位分別為φ₁和φ₂，它們間的相位差為φ₂-φ₁。

這種相位計的兩輸入端有自動換向器（3）。它可以把同一信號（如信號U₁（t））或兩被測信號U₁（t）和U₂（t）接入由濾波器、脈沖整形器等組成的兩個通道（1）和（2）中。兩個通道的輸出經自動換向器（4）和（5）交叉或平行地接入由單邊觸發(fā)器作為鑒相器（6）的兩輸入端。同時，兩被測信號之一（如信號U₂（t））經鎖相倍頻器（7）后的計數(shù)脈沖，在鑒相器輸出一反映被測信號經兩通道后之間相位差的脈沖信號時，經計數(shù)控制門（2）進入360進制的計數(shù)器（9）中。計數(shù)器（9）以數(shù)值形式反映相位差值。程序指令控制器（11）用來控制測量過程。

兩通道的相移差別這樣來補償：被測信號U₁（t）和U₂（t）接入后，以被測信號（如以U₂（t））為時基的指令控制器（11）發(fā)出指令，控制自動換向器（3）換向（象圖1那樣），把同一信號接入兩個通道。同時，指令也使自動換向器（4）和（5）換向（象圖1那樣），將兩個通道的輸出信號，交叉接入鑒相器（6）的兩輸入端。這樣進入計數(shù)器（9）的脈沖數(shù)為N₁＝（φ₁+φ_A）-（φ₁+φ_B）＝φ_A-φ_B，這即為兩通道的相移差別值。正式測量兩被測信號的相位差值時經指令控制器（11）控制，自動換向器（3），（4）和（5）被控制換向，將兩被測信號接入通道，而兩通道的輸出被平行接入鑒相器的兩輸入端，則進入計數(shù)器的脈沖數(shù)為N₂＝（φ₂+φ_B）-（φ₁+φ_A）＝（φ₂-φ₁）+（φ_B-φ_A）。計數(shù)器兩次累計的總脈沖數(shù)為N＝N₁+N₂＝φ₂-φ₁。這樣，就補償了兩通道的相移差別而帶來的相位測量誤差。

為了避免自動換向器切換的瞬間，以及信號剛接入的瞬間可能產生的濾波器瞬間失諧和牽引等影響，本發(fā)明在補償測量和正式測量開始之前，均提供分頻器（10）的分頻比個信號周期的準備時間，即在發(fā)出測量指令前，先進行分頻。在準備時間內，計數(shù)控制門（8）和計數(shù)器（9）被指令控制，不使計數(shù)脈沖進入計數(shù)器。在避開了過渡過程的影響后，再進行補償測量和正式測量。