Патент ссср 402819

 

402-819

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

COIO3 С©99IC30l_#_

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 07. I I I.1972 (№ 1756460/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 12.III.1974

М, Кл, С Olr 25/00

Гасударственный камитет

Савета Министрав СССР па делам изобретений и открытий

УДК 621.317.772 (088.8) Автор изобретения

В. М. Захарченко

Заявитель

ЭЛЕКТРОННЫЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и можте быть использовано при измерении больших изменений фазы переменного напряжения.

Известны электронные фазометры, в которых измерение разности фаз двух переменных напряжений (сигналов) основано на измерении временного интервала между моментами перехода через нуль каждого из входных сигналов. Известный фазометр состоит из двух входных формирователей импульсов, соединенных с триггером, выход которого соединен с одним и входов схемы совпадения, второй вход которой подключен к генератору импульсов заполнения, а выход — ко входу второй схемы совпадения, а выход этой схемы соединен со счетным входом счетчика импульсов, а второй вход — с выходом времязадающего устройства, второй выход которого подключен ко входам начальной установки счетчика.

Однако часто требуется точное знание фазы, плавно изменяющейся от какого-либо начального значения на величину, значительно превышающую 360 . Известные фазометры для этой цели непригодны.

Целью изобретения является расширение пределов однозначного измерения сдвига фаз с сохранением высокой точности и малого впемени измерения. Сущность изобретения заключается в установке счетчика импульсов перед

2 началом каждого счета в состояние еи 360 », где и — целое число (в том числе и нуль), и суммировании счетчиком приходящих импульсов с этим начальным числом. Выбор значения и основан на запоминании числа скачков скважности импульсов на выходе триггера, которые наблюдаются при переходах фазового сдвига через значения,.кратные 360 .

На чертеже представлена схема фазометра.

10 Предлагаемый фазометр состоит из двух формирователей импульсов 1 и 2, соединенных с триггером 3, два плеча которого соединены соответственно со входами двух схем совпадения 4 и 5. Вторые входы этих схем подклю15 чены к генератору импульсов заполнения 6, а выходы — ко входам управляемого коммутатора 7. Выход коммутатора подключен ко входу схемы совпадений 8, второй вход которой соединен с времязадающим устройством 9, а

20 выход — со счетным входом счетчика импульсов 10. К одному из плеч триггера подключены также соединенные последовательно интегрирующая цепь 11 и дифференцирующая цепь 12. Выход последней подключен к счетно25 му входу реверсивного счетчика импульсов 13, выходы которого соединены со входами двух дешифраторов 14 и 15. Выход дешифратора

14 подключен к управляемому входу коммутатора 7, выходы дешифратора 15 — ко вхо30 дам начальной установки счетчика импульсов

402819

15 г0

Зо

З5

10. Дешифратор 15 имеет также дополнительный выход, соединенный со вторым выходом времязадающего устройства 9.

Работа многих элементов предлагаемого фазометра (формирователей импульсов, триггера, схем совпадения, счетчика импульсов) мало отличается от описания известного фазометра. Существенные различия состоят в следующем.

К одному из плеч триггера подключены интегрирующая и дифференцирующая цепи 11, 12, назначение которых — выявлять скачки скважности импульсов па выходе триггера. Реверсивный счетчик 13 снабжен устройством, различающим положительные и отрицательные импульсы, так что счет положительных импульсов производится в прямом направлении, а отрицательных — в обратном. Реверсивный счетчик 13 с помощью дешифраторов

14 и 15 управляет работой основного счетчика 10. Реверсивный счетчик 13 снабжен устройством, различающим положительные и отрицательные импульсы, так что счет положительных импульсов производится в прямом направлении, а отрицательных — в обратном. Реверсивный счетчик 13 с помощью дешифраторов 14 и 15 управляет работой основного счетчика 10. Дешифратор 14 предназначен для управления коммутатором 7. В зависимости от состояния реверсивного счетчика на выход коммутатора поступают импульсы от одной из схем совпадения 4 или 5. Пачки импульсов на выходах этих схем являются взаимодополняющими. При переходе фазового сдвига через нулевое значение число импульсов на одном из входов коммутатора вначале уменьшается до нуля, затем скачком увеличивается.

Число же импульсов на втором входе в этот момент скачком падает до нуля и затем продолжает увеличиваться.

Таким образом, если в области положительных значений фазы производить счет импульсов на выходе одной из схем совпадения (например, схемы 4), а в области отрицательных значений — на выходе другой (например, схемы 5), то можно получить диапазон однозначности фазы от — 360 до +360 благодаря информации о знаке фазы. Эта информация снимается с выхода дешифратора, который управляет работой коммутатора 7. Дальнейшее расширение диапазона однозначности осуществляется с помощью дешифратора 15. Он предназначен для установки счетчика 10 в определенное состояние перед началом каждого счета. Сущность работы дешифратора 15 со4 стоит в том, что импульс сброса поступающий на его вход от времязадающего устройства 9, попадает на определенные выходы дешифратора в зависимости от состояния реверсивного счетчика 13. Реверсивный счетчик запоминает, сколько произошло скачков скважности и в каком направлении, таким образом, однознач.но определяя значение фазового сдвига при каждом счете импульсов основным счетчиком 10.

Перед началом измерений реверсивный счетчик устанавливается в такое состояние, при котором сброс основного счетчика происходит до нуля (n=0) или другого начального значения, определяемого конкретными условиями измерений. В дальнейшем при работе измеряемые фазовые сдвиги оказываются «привязанными» к выбранному начальному значению и однозначно определяется (с учетом этого выбора) в большом диапазоне, ограниченном лишь емкостью памяти (и числом ячеек) реверсивного счетчика. Время измерения и связанные с ним точность и разрешающая способность фазометра остаются теми же, что и у известного, поскольку число импульсов в пачке и частота их следования не изменяются.

Предмет изобретения

Электронный фазометр, содержащий на входах два формирующих устройства, выходы которых подключены к триггеру, схемы совпадения, генератор импульсов заполнения, отличиюи1ийся тем, что, с целью расширения диапазона однозначного измерения сдвигов фазы при сохранении высокой точности и малого времени измерения, два плеча упомянутого триггера соединены со входами двух схем совпадения, вторые входы которых под ключены к генератору импульсов заполнения, а выходы — соответственно к двум входам управляемого коммутатора, при этом к одному из плеч триггера подключены соединенные последовательно интегрирующая и дифференцирующая цепи, а выход последней соединен со счетным входом дополнительного реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подключены ко входам двух дешифраторов, причем выходы одного из дешифраторов соединены со входами начальной установки основного счетчика импульсов, а выход второго соединен с управляемым входом упомянутого коммутатора, выход которого через схему совпадения подключен к счетному входу основного счетчика импульсов.

402819

Составитель Л. Прохорова

Техред E. Ьорисова

Редактор С. Андреева

Корректор В. Федулова

Тяпография, пр. Сапунова, .2

Заказ 508/l2 Изд. № 2038 Тяраж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5