Патент ссср 374550

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹"—

Заявлено 18.V1.1971 (№ 1672681/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

М. Кл. 6 01г 25/00

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

П р и ор итет—

Опубликовано 15Л1.1973. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 12Л" 1.1973

УДК 621.317.772 (088.8) Авторы изобретения

С. А. Хозяинов, В. Г. Трилис, В. А. Гойжевский, В. А. Разборский и Н. И. Маглеванная

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции

3 аявитель

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к цифровым фазометрам, применяемым для измерения сдвига фаз двух напряжений.

Известны цифровые фазометры различных модификаций, содержащие в каждом канале 5 последовательно включенные ограничители, дифференцирующие цепи, триггеры, делящие частоту на два, а на выходе — измерительный триггер и индикаторную часть, состоящую, в свою очередь, из генератора импульсов, вен- 10 тиля «И», подключенного к этому генератору, счетчика импульсов, регистра и формирователей задержанных импульсов сброса счетчика в нуль и импульсов переноса кода на регистр.

Недостатком известных цифровых фазо- 15 метров, измеряющих углы в пределах 0 — 360, является наличие зон нечувствительности при определенных значениях фазового сдвига, особенно при наличии помех. Другим недостатком (при делении частоты сигнала) мо- 20 жет быть неоднозначность показаний.

Цель изобретения — получение однозначHhlx устойчивых показаний в диапазоне 0—

360О

Для этого в предлагаемом устройстве к 25 выходу вентиля «И», подключенного к генератору, подсоединены два дополнительных счетчика, причем выходы разрядов каждого пз них подключены к дешифратору, каждый из трех выходов которого подсоединен к вхо- З0 ду соответствующего вентиля-формирователя, второй вход которого подключен к формирователю задержанных импульсов, а выход — к вентилям «И» в каждом разряде соответствующего счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого фазометра.

Фазометр состоит из двух каналов, в каждом из которых последовательно включены ограничители 1 и 2, дифференцирующие цепи

8 и 4, триггеры-делители 5 и б частоты на

«два», дифференцирующие цепи 7 и 8, измерительного триггера 9, схемы 10 задержки, импульсно-потенциального вентиля «И» 11, генератора 12 импульсов дополнительного триггера 18, схемы 14 задержки, импульсно-потенциального вентиля «И» 15, формирователя

Iб задержанных импульсов, вентилей-формирователей 17, 18 и 19, триггеров-счетчиков

20, 21 и 22, регистра 28, дешифратора 24, вентилей 25 — 80, устройства 81 цифровой индикации.

Каналы фазометра работают, как в обычном электронном фазометре. Однако на триггер 9 запускающие импульсы не могут прийти одновременно, благодаря цепи, состоящей из триггера 18, схем 14 и 10 задержек и импульсно-потенциального вентиля «И» 15. Благодаря схеме 14 задержки отрицательная полуволна напряжения на выходе триггера 18 больше

374550

50 с" иО

60 положительной, например, на 1/18 часть периода. Вентиль 15 открывается положительным потенциалом, поэтому в диапазоне изменений углов до 380 он будет закрыт. При условии, что вентиль 15 закрыт, запускающие импульсы на триггер 9 никогда не приходят одновременно, благодаря схеме 10 задержки, поэтому при диапазоне изменений углов до

380 будут устранены зоны нечувствительности триггера. При иных фазовых соотношениях в каналах, например, когда запускающие импульсы могут прийти на триггер 9 с малым интервалом, вентиль 15 открывается, пропуская импульс, и триггер-делитель б однократно перебрасывается. При этом устраняются неблагоприятные временные соотношения между сигналами на входе триггера 9, Пусть емкость счетчика позволяет регистрировать до 10 импульсов, а величина задержки схемы 10 равна приблизительно 1/36 части полупериода колебаний на выходе триггера-делителя 5. При принятых величинах задержек схем 10 и 14 и при условии, что одному импульсу соответствует 1, на выход вентиля 11 за один цикл могут прийти от 10 до 389 импульсов.

В дополнительный триггер-счетчик 20 до начала счета заносится код 340, в триггерсчетчик 21 — код минус 380, а в триггерсчетчик 22 — код минус 20 (обратным кодом) . Начальные коды устанавливаются импульсом с первого выхода формирователя Iб.

Если по окончании счета в счетчике 20 записаны три сотни и пять десятков числа, то на выходе А дешифратора 24 появляется напряжение, открывающее вентиль-формирователь

l7 и им формируется импульс переноса кода на регистр из счетчика 20. Если через вентиль II прошло менее 20 и не менее 10 импульсов (соответствует показаниям от 350 до

359 ), то код на регистр будет перенесен из счетчика 20.

Если по окончании счета в счетчике 21 записаны «О» сотен и «О» десятков числа, то на выходе В дешифратора 24 появляется напряжение, открывающее вентиль-формирователь

18 и им формируется импульс переноса кода на регистр из счетчика 21.

Таким образом, если через вентиль 11 прошло от 380 до 389 импульсов (соответствует показаниям от О до 9 ), то код на регистр будет перенесен из счетчика 21.

При отсутствии одновременно напряжений на выходах А и В разрешающий потенциал появляется на выходе С дешифратора 24.

В этом случае открывается вентиль-формирователь 19, им формируется импульс переноса кода на регистр из счетчика 22.

Таким образом, если через вентиль 11 прошло от 20 до 379 импульсов (соответствует показаниям от О до 359 ), то код на регистр будет перенесен из счетчика 22. Перенос кода на регистр совпадает с моментом появления импульса на втором выходе формирователя

lб. Импульс на этом выходе появляется после окончания счета. Импульсом с третьего выхода регистр предварительно устанавливается на «0».

Если за один цикл через вентиль «И» прошло 389 импульсов, то показания (9 ) снимаются со счетчика 21. При увеличении сдвига фаз до 10 (число импульсов на выходе вентиля 11 увеличивается до 390) открывается вентиль 15, триггер-делитель б однократно перебрасывается, изменяя число импульсов, проходящих за один цикл через вентиль 11, на 360 . В рассматриваемом случае число импульсов уменьшается до 30, показания снимаются со счетчика 22 и составляют 10 . Аналогичный переход с одного из счетчиков на соседний можно проследить и при непрерывном уменьшении разности фаз.

Указанные ранее соотношения между величинами задержек схем 10 и 14 и соответствующими начальными кодами в счетчиках, а также кодами, при которых открываются определенные вентили-формирователи, были приведены в качестве примера.

Таким образом, показания данного фазометра всегда будут лежать в диапазоне О—

360, а зоны нечувствительности отсутствуют при подаче на вход фазометра сигналов с любой разностью фаз.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр для измерения сдвига фаз двух напряжений, содержащий в каждом канале последовательно включенные ограничитель, дифференцирующую цепь, триггер-делитель частоты на два и еще одну дифференцирующую цепь, а на выходе — измерительный триггер и индикаторную часть, состоящую, в свою очередь, из генератора счетных импульсов, вентиля «И», подключенного к этому генератору, основного счетчика, формирователя задержанных импульсов, вентилей

«И» в каждом разряде счетчика, регистра и устройства цифровой индикации, отличающийся тем, что, с целью получения однозначных устойчивых показаний в диапазоне Π†3, к выходу вентиля «И», подключенного к генератору, подсоединены два дополнительных счетчика, причем выходы разрядов каждого из них подключены к дешифратору, каждый из трех выходов которого подсоединен к входу соответствующего вентиля - формирователя, второй вход которого подключен к формирователю задержанных импульсов, а выход— к вентилям «И» в каждом разряде соответствующего счетчика.

37455О

Составитель Л. Прохорова

Техрсд T. Курилко

Редактор Т. Иванова

Корректор О. Тюрина

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент>

Заказ 251/894 Изд. Хо 345 Тираж 755 Подписное

0НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5