.
При малых значениях КГ сигналов КФ выражение для вносимой в фазометр погрешности имеет вид:
. (10)
Очевидно,
что разность между (7а) и (10) не будет равна нулю. Так, при =0,5%=
погрешности,
рассчитанные по (7а) и (10), будут при
соответственно
равны
и
, а при
=
=0 погрешности будут
равны нулю. Таким образом, чтобы не было методической погрешности на
фазоизмерителе, необходимо на его входы подавать сигналы с «нулевыми»
искажениями. Но практически это сделать невозможно. Снизить КГ можно до 0,1%,
что определяется возможностями современных серийных измерительных генераторов.
При этом допустимая вариация значений КГ в пределах от 0 до 0,1%. Тогда
погрешность не превысит
, что уже можно считать
несущественным.
Другой путь снижения погрешности от КГ – эта стабилизация КГ на определённом
значении, т. е. использование фазовращателей с постоянным КГ. При этом в
измерение вводится систематическая погрешность, определяемая по уравнению (7) и
которая исключается в начале измерений при поверки с помощью вспомогательного
фазовращателя. Дополнительной погрешности от КГ не будет, если при изменении фазы от 0 до
.
Этот путь рационален при создании КФ, так как оба канала выполнены одинаково, что обеспечивает равенство КГ в обоих каналах до десятых – сотых долей процента, например 0,89 и 0,88% для каналов типа Ф1 – 4.
Возможно методическое устранение погрешности от КГ, если вначале измерить фазу
, а затем, перекрестив входы фазометра, вновь измерить фазу. Полученные отсчёты
и
складывают
и делят пополам.
Истинное значение определяется как
=(
+
)/2.
Возможно искажение сигналов из – за связи каналов КФ. Эта связь, например,
осуществляется через источник питания или путём наведения сигналов из канала в
канал. Пусть на фазоизмеритель КФ с выходов каналов фазовращателя поступают
сигналы и
, где
;
- фаза
сигнала
. Так как имеется влияние одного канала
фазоизмерения на другой, то в каждый канал поступает сигнал помехи из другого
канала. Связи можно представить двумя четырёхполюсниками, каждый из которых соединяет
выход канала одного фазоизмерителя со входом другого. Связь может быть
емкостной, резисторной и т. д. Сигнал помехи из первого канала на вход второго
и из второго на вход первого запишем в виде:
;
, где
,
-
собственные фазы четырёхполюсников;
,
- коэффициент связи каналов, дБ. Тогда
погрешность КФ, вызванная связью в фазоизмерителе:
Поскольку всегда <А,
<А
и выражения под знаком суммы имеют второй порядок малости, то
.
Анализ
этого выражения показывает, что максимум будет
при
и
:
.
Имеем
при
=0,001, A=0,3.
В
КФ без фазоизмерителей погрешность меньше в связи с
низкими выходными сопротивлениями и выражается как
.
При
=50 Ом,
=20 пФ,
А=0,9 f=10 МГц, погрешность
.
Для снижения этой погрешности необходимо создание прецизионных
стабилизированных источников питания с внутренним сопротивлением меньше 0,01 Ом
(желательно применять для каждого канала КФ отделбный источник питания). КФ
должен иметь тщательное экранирование каналов, иногда двойное (медь и
пермаллой), чтобы снизить и
до – (60
80) дБ,
надёжное заземление всех кабелей и корпусов.
Погрешность фазометра от шума носит случайный характер и определяется как . Шум ограничивает большие (до 80 дБ)
ослабления сигнала в каналах КФ.
5.3.9. Изменения погрешности от межканальных связей.
При изменении сдвига фаз между каналами фазометра существует связь, из – за которой с одного канала в другой попадает сигнал помехи, вызывая погрешность. Эта погрешность возрастает в основном на повышенных частотах. Ещё больше возрастает она в тех типах фазометров, в которых при изменении амплитуд входных сигналов изменяются амплитуды сигналов в измерительных каналах. В связи с тем, что в фазометрах погрешность, обусловленная связью, может достигать значительной величины, возникает необходимость учитывать эту погрешность теоретически и уметь определять её экспериментально.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.