7-4. КОМПЕНСАЦИОННЫЙ МЕТОД

Для измерения фазового сдвига компенсационным методом с осциллографической индикацией собирают измерительную установку (рис. 7-11), состоящую из однолучевого осциллографа, образцового и вспомогательного фазовращателей.

Рис. 7-11. Схема измерения фазового сдвига методом компенсации

Сначала в установке устраняют собственный фазовый сдвиг. Для этого замыкают переключатель и напряжение подают на оба входа осциллографа. Указатель шкалы образцового фазовращателя устанавливают на нуль, а вспомогательный регулируют до получения на экране осциллографа прямой линии. При этом вспомогательным фазовращателем компенсируется собственный фазовый сдвиг измерительной установки. Для лучшей

компенсации регулировку усиления обоих каналов осциллографа устанавливают на максимум. Осциллограмма при этом выходит за пределы экрана, но это не существенно, так как измерений ее делать не нужно. Затем размыкают переключатель и подают напряжение в канал в канал на экране появляется эллипс или его центральная часть в виде двух параллельных линий. Регулируя образцовый фазовращатель, добиваются слияния этих линий в одну прямую, т. е. общего нулевого фазового сдвига.

Значение фазового сдвига между напряжениями по показанию шкалы образцового фазовращателя определяется следующим образом.

Рис. 7-12. Измерение фазового сдвига компенсационным методом на сверхвысоких частотах

Если напряжение опережает по фазе напряжение то показание по шкале образцового фазовращателя равно фазовому сдвигу: фобр. Если напряжение отстает, то

Погрешность измерения определяется в основном погрешностью градуировки шкалы образцового фазовращателя.

На сверхвысоких частотах компенсационный метод реализуется способом короткого замыкания. Собирают измерительную установку, состоящую из генератора развязывающего аттенюатора и фазовращателя выход которого замыкают накоротко (рис. 7-12, а). Когда генератор включен, в тракте устанавливается стоячая волна. В произвольном сечении фазовращателя помещают зонд, соединенный с диодом и индикатором.

Регулируя фазовращатель, добиваются нулевого показания индикатора, т. е. совмещают узел напряжения и плоскость сечения, где расположен зонд; делают отсчет по шкале фазовращателя Затем вместо короткозамыкателя к выходу фазовращателя присоединяют испытуемое

устройство Z (отрезок волновода, трансформатор, фильтр, переходное устройство и др.), также замкнутое накоротко (рис. 7-12, б). Узел напряжения смещается; регулировкой фазовращателя сдвигают узел на прежнее место, что фиксируется по нулевому показанию микроамперметра, и делают второй отсчет по шкале фазовращателя Фазовый сдвиг, вносимый исследуемым устройством равен полуразности этих показаний: Для уменьшения погрешности тракт должен быть согласованным, а индикатор чувствительным. В качестве индикатора можно применять селективный вольтметр, а генератор модулировать низкочастотным напряжением. Частоты модуляции и настройки селективного милливольтметра должны совпадать. Полезно помнить, что устройство, геометрическая длина которого равна длине волны проходящего по нему колебания, вносит фазовый сдвиг, равный 360°.

Рис. 7-13. Прямопоказывающий фазометр