Фазовое делительное устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к фазовым делительным устройствам прямого действия. Устройство может быть приг менено для вычисления отношения двух переменных напряжений и преобразования его в цифровой код. Целью изобретения является повьшение точности измерения отношения при изменении фазового сдвига между входными напряжениями в процессе измерения. Фазовое делительное устройство содержит перестраиваемый фазовращатель 1, сумматоры 2, 3, первый инвертор 4, детекторы 6, 7, компаратор 8, клю чи 9, 11, второй инвертор 10, зарядные резисторы 12, 13, накопительный конденсатор 14, фильтр 15 и преобрао (Л . KOff. со со 05 ю

СЭОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН д)) 4 G 06 G 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4255957/24-24 (22) 02.06.87 (46) 23. 11.88, Бюл. У 43 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н. Туполева (72) А.А. Мальцев и В.А. Завозяев (53) 681.335.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1104536, кл. G 06 G 7/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 721827, кл. G 06 С 7/16, 1977. (54) ФАЗОВОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измери" тельной технике, в частности к фазовым делительным устройствам прямого

„„80„„14 2 А1 действия. Устройство может быть при.. менено для вычисления отношения двух переменных напряжений и преобразования его в цифровой код. Целью изобретения является повышение точности измерения отношения при изменении фазового сдвига между входными напряжениями в процессе измерения. Фазовое делительное устройство содержит перестраиваемый фазовращатель сумматоры 2, 3, первый инвертор 4, детекторы 6, 7, компаратор 8, клю:," чи 9, 11, второй инвертор 10, зарядные резисторы 12, 13, накопительный конденсатор !4, фильтр 15 и преобраФ (O

1439629 зователь 16 напряжение — частота.

Поставленная цель достигается за счет введения перестраиваемого фа-. зовращателя 1, управляемого преобразователем 16. Схема, состоящая из детекторов 6, 7, компаратора 8, ключей 9, 11, второго инвертора 10, за,рядных резисторов 12, 13, конденсаИзобретение относится к вычислительной и измерительной технике, в частности к фазовым делительным устройствам прямого действия и может

5 быть применено для вычисления отношения двух переменных напряжений и преобразования его в цифровой код.

Целью изобретения является повышение точности измерения. 10

На фиг. 1 приведена схема фазового делительного устройства; на фиг.2векторные диаграммы его работы.

Фазовое делительное устройство содержит фазовращатель 1, первый сумматор 2, второй сумматор 3, первый инвертор 4, фазометр 5, два детекто ра 6 и 7, компаратор 8, первшй ключ, 9, второй инвертор 10, второй ключ 11, Б „ и U, сигналы на выходах 20 источника опорного напряжения, зарядные резисторы 12 и 13, накопительный конденсатор 14, фильтр 1.5 низких частот, преобразователь 16 напряжение — частота. 25

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подаются переменные напряжения Н, и U . Напряжение U поступает на фазовращатель 1, осуществляющий поворот фазы на угол

Ч = 90". С выхода перестраиваемого фазовращателя 1 прямое и инвертированное напряжения Б и U поступают на сумматоры 2 и 3, rye осуществляется операция сложения Б „ = О + 6, и

U = U + U4 (фиг. 2а). С выходов . сумматоров 2 и 3 напряжения U „ H U, поступают на фазометр 5, который измеРяет Разность фаз между О, и Uz, 40

U равную 1,= 2 arctg — . Одновременно

Ua тора 14 и фильтра 15, вырабатывает сигнал ошибки, пропорциональный разности фаз на входе устройства. Сигнал ошибки подстраивает перестраиваемый фазовращатель 1 так, чтобы скомпенсировать паразитный фазовый сдвиг на входе фазового делительного устройства. 2 ил.

U, и Uq выпрямляется детекторами

6 и 7 и поступают на компаратор 8.

В зависимости от того, какое из напряжений U,,или U больше, компара г тор 8 открывает либо ключ19, либо ключ 11. Через ключи 9 и 11 осущест" вляется заряд конденсатора 14 от опорных напряжений Uî Uîë °

На конденсаторе 14 возникает переменное напряжение, которое сглаживается фильтром !5 и управляет преобразователем 16 напряжение — частота. Схема фазового делительного устройства находится в динамическом равновесии, если время замыкания ключа

11 равно времени замыкания ключа 9 и напряжение на выходе фильтра 15 равно ПБ = (U, + U, )!2. Если на входе фазового делительного устройства между напряжениями U u U возникает дополнительный фазовый сдвиг, то

U< ) Uz (фиге 2б) или Н c U (фиг. 2в), замыкается ключ 9 либо ключ 11, напряжение на выходе фильтра 15 не равно (Uonq + П „г )/2. Нан- . ряжение U< поступает на преобразователь 16 напряжение — частота, который управляет фаэовращателем 1, ком- пенсируя дополнительный фазовый сдвиг.

Точность подстройки фазового сдвига обратно пропорциональна быстродействию системы и определяется номиналами зарядных резисторов 12 и 13, конденсатором 14, а также частотой среза фильтра 15.

Формула изобретения

Фазовое делительное устройство, содержащее фазовращатель, выход которого соединен с первым входом перСоставитель В. Алекперов

Техред М.Ходанич КоРректор М. Максимишинец

Редактор Л. Гратилло

Заказ 6080/50 Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4,143 9б вого сумматора, выход которого подключен к первому входу фазометра, первый ключ, второй сумматор, соединенный первым входом с входом делителя устройства, а выход фазометра является выходом устройства, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй инверторы, два детектора, преобразователь напряжение — частота, фильтр низких частот, накопительный конденсатор, два зарядных резистора, компаратор, второй ключ и источник опорного напряжения, причем вход делимого устройства соединен с информационным входом, фазовращателя, выход которого через первый инвертор соединен с вторым входом второго сумматора, пер- 20 вый вход которого соединен с вторым входом первого сумматора, а выход со29

4 единен с вторым входом фазометра и через первый детектор — с первым входом компаратора, выход первого сумматора через второй детектор соединен, с вторым входом компаратора, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и через второй-инвертор — с управляющим входом второго ключа, информационные входы первого и второго ключей подключены соответственно к первому и второму выходам источника опорного напряжения, выходы первого и второго ключей соединены через соответствующие зарядные резисторы с входом филвтра низких частот, подключенного через накапливающий конденсатор к шине нулевого потенциала, выход фильтра низких частот через преобразователь нап-. ряжение — частота соединены с управляющим входом фазовращателя.