2. Компенсационный метод

Для осуществления измерений по этому методу необходимо иметь два фазовращателя, один из которых должен быть калиброван. Фазовращатель (группа Ф3) – это устройство, с помощью которого в схему вводятся известный и регулируемый фазовый сдвиг.

Измерения проводят по схеме рис.48. Сначала устраняют собственный фазовый сдвиг

между каналами X и Y осциллографа. Для этого переключатель S переводят в положение 1, подавая тем самым на X и Y одно и то же напряжение U₁(t). Указатель шкалы калиброванного фазовращателя ФВ1 устанавливают на ноль, затем вращая ФВ2, добиваются прямой линии на экране ЭЛТ. При этом происходит компенсация собственного фазового сдвига осциллографа.

Затем переключатель S переводят в положение 2 и на вход Х подают напряжение U₂(t). В результате на экране ЭЛТ появляется эллипс, который снова превращают в прямую линию, вращая на этот раз калиброванный ФВ1.

По шкале ФВ1 отсчитывают фазовый сдвиг между напряжениями U₁(t) и U₂(t). Если U₁(t) опережает U₂(t), то показания ФВ1 равны фазовому сдвигу , если наоборот, то сдвиг вычисляется по формуле .

П ростейший низкочастотный фазовращатель представляет собой неуравновешенный 4^х

плечий мост, построенный на RC-элементах. Фазовый сдвиг равен и регулируется в диапазоне 10-160⁰. Для исключения влияния сопротивления нагрузки в качестве часто включают эмиттерный повторитель, что позволяет получить погрешность фазовращателей не более 0,1⁰.

3. Метод преобразования фазового сдвига в импульсы тока

Сущность метода состоит в том, что фазовый сдвиг между двумя исследуемыми напряжениями преобразуется в прямоугольные импульсы тока, длительность которых пропорциональна измеряемому фазовому сдвигу.

Функциональная схема фазометра и временные диаграммы его работы приведены на

рис.49. Напряжение прямоугольной формы, полученное с помощью формирующих устройств ФУ каждого из каналов, дифференцируется с помощью соответствующих дифференцирующих цепочек ДЦ. В результате этого в каждом канале получаются короткие импульсы, соответствующие моментам переходов исследуемых синусоидальных сигналов через ноль.

После выпрямления эти сигналы подаются на управляющие входы D и R триггера Т. Длительность выходных импульсов Т триггера будет пропорциональна фазовому сдвигу, а амплитуда постоянна. Показания магнитоэлектрического индикатора И, осуществляющего эффект усреднения, будут равны

,

где - коэффициент пропорциональности. Из формулы видно, что показания фазометра не зависят от амплитуды и частоты входных сигналов

Шкала индикатора может быть градуирована непосредственно в градусах фазового сдвига. Погрешность измерения зависит от погрешности ФУ и индикатора, нестабильности триггера и составляет 1-3⁰.