DE1766079A1

DE1766079A1 - Method for determining the phase difference between two voltages of the same frequency of any frequency

Info

Publication number: DE1766079A1
Application number: DE19681766079
Authority: DE
Inventors: Otto Bucher
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-03-30
Filing date: 1968-03-30
Publication date: 1971-05-27
Also published as: GB1195188A

Description

"Verfahren zur Bestimmung der Phasendifferenz zwischen zwei gleichfrequenten Spannungen beliebiger Frequenz.""Procedure for determining the phase difference between two equal frequencies Voltages of any frequency. "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Phasendifferenz zwischen zwei gleichfrequenten Spannungen beliebiger Frequenz, bei dem in einem bestimmten Spannungszustand der einen Spannung ein Tor geschlossen und im entsprechenden Spannungszustand der zweiten Spannung dieses Tor wieder geöffnet wird und bei dem in der Zeit, in der das Tor geschlossen ist, von dem Tor eine Impulsfolge durchgelassen wird, deren Impulszahl gezählt wird und ein Maß für die Phasendifferenz darstellt.The invention relates to a method for determining the Phase difference between two voltages of the same frequency of any frequency at which in a certain voltage state the one voltage a gate closed and in the corresponding voltage state of the second voltage this The gate is opened again and during the time the gate is closed, the gate sends a pulse train is let through, the number of pulses is counted and represents a measure of the phase difference.

Es ist z.B. aus der Deutschen Auslege schrift 1 257 898 ■?' 'ⁱ bekannt, zur Messung der Phasendifferenz zwischen 2 Spannungen ein Tor vorzusehen, das bei einem bestimmten Spannungszustand, z.B. dem positiven Nulldurehgang der einen dieser Spannungen geschlossen und beim entsprechenden. Spannungszustand der anderen Spannung wieder geöffnet wird. In der Zeit, in der dieses Tor geschlossen ist, läßt es die Impulsfolge eines Impulsgenerators konstanter Frequenz durch. Die Zahl der von dem Tor durchgelassenen Impulse wird dann mittels eines elektronischen Zählers gezählt. Das Meßergebnis ist ein Maß für die zu messende Phasendifferenz, Mit dieser bekannten Anordnung kann jedoch nur die Phasendifferenz zwischen zwei Spannungen einer bestimmten Frequenz bestimmt werden. Ändert sich die Frequenz dieser Spannungen, so ist das angezeigte Meßergebnis nicht mehr korrekt.It is, for example, from the German Explanatory Memorandum 1 257 898 ■? '^'I known to provide for measuring the phase difference between two voltages, a gate, which at a certain voltage condition, for example, one of these voltages to the positive Nulldurehgang closed and when appropriate. Voltage state of the other voltage is opened again. While this gate is closed, it lets the pulse train of a pulse generator of constant frequency through. The number of pulses allowed through by the gate is then counted by means of an electronic counter. The measurement result is a measure of the phase difference to be measured. With this known arrangement, however, only the phase difference between two voltages of a certain frequency can be determined. If the frequency of these voltages changes, the displayed measurement result is no longer correct.

?0982?/0531? 0982? / 0531

- 9 - U 32/68- 9 - U 32/68

Innerhalb der Patentanmeldung T 32754 9d/21a4 ist bereits zur Erzielung eines von der Frequenz unabhängigen Meßergebnisses vorgeschlagen worden, die Frequenz des Impulsgenerators der Eingangsfrequenz anzupassen. Hierzu ist es jedoch notwendig, die Eingangsfrequenz zu bestimmen und entsprechend dem Frequenzmeßergebnis eine Änderung der Folgefrequenz des Impulsgenerators vorzunehmen. Diese Maßnahme zur Erzielung eines frequenzunabhängigen Phasenmeßergebnisses ist relativ aufwendig.Within the patent application T 32754 9d / 21a4 is already has been proposed to achieve a measurement result independent of the frequency, the frequency of the pulse generator to adapt to the input frequency. To do this, however, it is necessary to determine the input frequency and to change the repetition frequency of the pulse generator according to the frequency measurement result. These Measure to achieve a frequency-independent phase measurement result is relatively complex.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Bestimmung der Phasendifferenz zwischen zwei gleichfrequenten Spannungen beliebiger Frequenz zu schaffen, bei dem das angezeigte Phasenmeßergebnis von der Frequenz unabhängig ist und bei dem zur Erzielung dieses Ergebnisses kein sehr großer Aufwand notwendig ist.The object of the invention is to provide a method for determining the phase difference between to create two equal-frequency voltages of any frequency, at which the displayed phase measurement result is different from the Frequency is independent and for which no very great effort is necessary to achieve this result.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu zählenden Impulse der Impulsfolge von der einen der beiden Spannungen abgeleitet wird und daß die Impulsfolgefrequenz der Impulsfolge durch Vervielfachung der Frequenz der für die Gewinnung der Impulsfolge benutzten Spannung und/oder durch Teilung der Frequenz der beiden Spannungen zwischen denen die Phasendifferenz zu messen ist, auf ein Vielfaches der Frequenz der für die Torbetätigung benutzten Spannungen gebracht wird·This object is achieved in that the pulses to be counted of the pulse train from one of the two voltages is derived and that the pulse repetition frequency of the pulse train by multiplying the frequency the voltage used to obtain the pulse train and / or by dividing the frequency of the two voltages between which the phase difference is to be measured, to a multiple of the frequency used to operate the door Tension is brought

109827/0531109827/0531

V/66079V / 66079

υ 32/68υ 32/68

Wie bereits oben erwähnt, gibt es zwei Möglichkeiten, um die Impulsfolgefrequenz auf ein Vielfaches der Frequenz zu bringen, die die Spannungen aufweisen, die das Tor betätigen. Gemäß der einen Ausführungsform wird eine Vervielfachung der Frequenz vorgenommen, aus der die Impulsfolge abgeleitet wird. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Frequenz der Spannungen, die das Tor betätigen sollen, heruntergeteilt. Auch können beide Maßnahmen gemeinsam zur Anwendung kommen. Der Faktor, um den die Impulsfolgefrequenz, die dem Zähler zugeführt wird, größer als die Frequenz der das Tor betätigenden Spannungen ist, ist durch die Anforderung an die Genauigkeit der Messung der Phasendifferenz gegeben. Ist z. B. die Impulsfolgefrequenz um den Faktor 3βθ größer als die Frequenz der beiden Spannungen, so kann die Phasendifferenz auf 1° genau bestimmt werden. Ist der Faktor dagegen 36ΟΟ, so erhält man die Phase von 0,1° genau.As mentioned above, there are two ways to set the pulse repetition rate to a multiple of the frequency to bring that have the voltages that operate the gate. According to one embodiment, there is a multiplication the frequency from which the pulse train is derived. According to the second embodiment the frequency of the voltages that are to operate the gate is divided down. Both measures can also be used together come into use. The factor by which the pulse repetition frequency that is fed to the counter is greater than the frequency of the voltages actuating the gate is due to the requirement for the accuracy of the measurement given the phase difference. Is z. B. the pulse repetition rate by a factor of 3βθ greater than the frequency of the two Voltages, the phase difference can be determined with an accuracy of 1 °. If, on the other hand, the factor is 36ΟΟ, then obtains the phase is accurate to 0.1 °.

Anhand der Zeichnung soll ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden. An den Klemmen 1 und 2 der dort im Prhzip dargestellten Schaltung werden die beiden gleichfrequenten Spannungen zugeführt, zwischen denen die Phasendifferenz zu ermitteln ist. In den Verstärkern 3 und 4 werden dieseA preferred embodiment is to be based on the drawing for carrying out the method according to the invention are explained. At terminals 1 and 2 of there in the Prhzip The circuit shown is supplied with the two voltages of the same frequency, between which the phase difference is to be determined. These are used in amplifiers 3 and 4

Jf- υ 32/68 Jf- υ 32/68

Spannungen verstärkt und in den Begrenzern 5 und 6 begrenzt. In den Frequenzteilern 7 und 8 wird die Frequenz der beiden Spannungen heruntergeteilt, z. B. auf den 36ΟΟ. Teil« Die Ausgangsspannungen dieser Teiler werden dann dem Tor 9 zugeführt, das z. B. beim positiven Nulldurehgang der Ausgangsspannung des Teilers 7 geschlossen und beim entsprechenden Nulldurohgang der Ausgangsspannung des Teilers 8 wieder geöffent wird. Die Zelt, in der das Tor 9 geschlossen ist, hängt von der Phasenverschiebung zwischen den beiden Spannungen ab. Die dem Zähler 10 in der Zeit, in der das Tor 9 geschlossen ist, zugefijhrte Impulsfolge wird, wie bereits oben erwähnt, von einer der beiden Spannungen abgeleitet; im vorliegenden Ausführungsbeispiel von der an der Klemme 1 zugeführten Spannung. Zur Erzeugung der Impulsfolge wird diese Spannung im Verstärker verstärkt und im Begrenzer 12 begrenzt. Im Glied IJ werden dann aus der zugeführten begrenzten Spannung kurze Spannungsimpulse erzeugt, die dem Tor 9 zugeführt werden und in der Zeit, in der dieses Tor geschlossen ist, zum Zähler gelangen. Die Impulsfolgefrequenz der vom Glied abgegebenen Impulsfolge ist wegen der Frequenzteilung in den Gliedern 7 und 8 das 3600-fache der Frequenz der Spannungen, die von den Teilern 7 und 8 abgegeben werden undTensions amplified and limited in limiters 5 and 6. In the frequency dividers 7 and 8, the frequency divided down of the two voltages, e.g. B. on the 36ΟΟ. Part «The output voltages of these dividers are then the Gate 9 supplied, the z. B. closed at the positive zero transition of the output voltage of the divider 7 and at corresponding zero duration of the output voltage of the divider 8 is opened again. The tent in which the gate 9 is closed depends on the phase shift between the two voltages. The counter 10 in the time in which the gate 9 is closed, supplied pulse train is, as already mentioned above, derived from one of the two voltages; in the present embodiment on the voltage supplied to terminal 1. This voltage is used in the amplifier to generate the pulse train amplified and limited in the limiter 12. Become in limb IJ then short voltage pulses are generated from the supplied limited voltage, which are supplied to the gate 9 and get to the counter while this gate is closed. The pulse repetition rate of the limb due to the frequency division in elements 7 and 8, the output pulse sequence is 3600 times the frequency of the voltages, which are given by the dividers 7 and 8 and

das Tor 9 betätigen. Bei einer Phasenverschiebung von z, B. 100° zwischen den beiden Ausgangsspannungen der Teiler 7 und 8 gelangen demgemäß je Zählperiode 1000 Impulse über das Tor 9 zum Zähler 10. Dabei ist es vollkommen gleichgültig, welche Frequenz die beiden an den Klemmen 1 und 2 anliegenden Spannungen aufweisen.operate gate 9. With a phase shift of, for example, 100 ° between the two output voltages of the dividers 7 and 8 accordingly get 1000 pulses per counting period via gate 9 to counter 10. It is completely irrelevant the frequency of the two voltages applied to terminals 1 and 2.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch die Phasendifferenzen zwischen mehr als zwei Spannungen bestimmt werden. Hierzu können die Teiler 7 und 8, das Tor 9 und der Zähler 10 mehrfach vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, die Phasenmessungen zwischen verschiedenen Spannungen nacheinander vorzunehmen und die Geräteteile 7* 8, 9 und 10 durch Umschalten in den aufeinander folgenden Messungen auszunutzen. Gegebenenfalls können die an den Klemmen 1 und 2 angelegten Spannungen vorher in eine geeignete Prequenzlage umgesetzt werden.The method according to the invention can also be used to determine the phase differences between more than two voltages. For this purpose, the dividers 7 and 8, the gate 9 and the counter 10 can be provided several times. However, it is also possible to carry out the phase measurements between different voltages one after the other and to use the device parts 7 * 8, 9 and 10 by switching over in the successive measurements. If necessary, the voltages applied to terminals 1 and 2 can be converted into a suitable frequency position beforehand.

Claims

V / 66U79

Claim

Method for determining the phase difference between two voltages of the same frequency of any frequency at which In a certain voltage state of one voltage a gate is closed and in the corresponding voltage state of the second voltage this gate is opened again and in the time in which the gate is closed by the Gate a pulse train is allowed to pass, the pulse number of which is counted and represents a measure of the phase difference, characterized in that the pulses of the pulse train to be counted are derived from one of the two voltages and that the pulse repetition frequency of the pulse train by multiplying the frequency of the for obtaining the pulse train voltage used and / or by dividing the P frequency of the two voltages between which the phase difference is to be measured, brought to a multiple of the frequency of the voltages used to operate the door will.