Цифровой датчик разности фаз

 

Союз Советских о иалистических

«i> 4l2566

C l4

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 03.02.72 (21) 1744499/18-10 с присоединением заяки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 25.01.74. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 11.11.74 (51) М. Кл. G Olr 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

ll0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.772 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Г. Гришанов (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ДАТЧИК РАЗНОСТИ ФАЗ

Изобретение относится к фазоизмерительн ой техн и ке.

Известные цифровые фазометры, содержащие формирователи, дифференцирующие цепи, ключи, ждущий мультивибратор, генератор импульсов, счетчик импульсов, цифро-аналоговые преобразователи, характеризуются сложностью их выполнения.

Цель изобретения — упрощение схемы и повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что выходы счетчика импульсов через первые входы схем совпадения и триггеры памяти соединены соответственно с цифро-аналоговыми преобразователями измерения разности фаз и измерения периода, причем вторые входы схем совпадения соответственно подключены к выходам ключей устройств, вырабатывающих импульс измерения разности фаз и импульс измерения периода входного напряжения.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит формирователи 1 и

2, дифференцирующие цепочки 8, 4 и 5, ключи б — 9, ждущий мультивибратор 10, генератор счетных импульсов,11, схему «ИЛИ»«НЕ»

12, цифро-аналоговый преобразователь измения разности фаз 18, цифро-аналоговые сопротивления 14, счетчик импульсов 15, состоящий из триггеров Ti — T9> схемы совпадения измерения разности фаз 1б, состоящие из схем

«И1» — «Ид», схемы совпадения периода входного напряжения 17, состоящие пз схем

«И о» вЂ” «Hj3», триггеры памяти 18 (T)p — Т„).

5 Устройство работает следующим образом.

Входные напряжения U, U-:, между которыми измеряется сдвиг по фазе, подаются на формирователи 1 и 2, на выходе которых по10 лучается напряжение прямоугольной формы.

Это напряжение затем дифференцируется цепочками 8 и 4.

Импульс положительной полярности, соответствующий заднему фронту импульса на

15 выходе цепочки 8, подается с ее выхода на закрытие ключа 8, нормально находящегося в насыщенном состоянии, и одновременно на запуск ждущего мультивибратора 10. На выходе ключа 8 появляется импульс отрицатель20 ной полярности, в дальнейшем называемый

«перенос Т». Положительный импульс с выхода дифференцирующей цепочки 5, соответствующий заднему фронту импульса, закрывает ключ 7, 2в также находящийся нормально в открытом состоянии.,На выходе ключа 7 при этом появляется отрицательный импульс, в дальнейшем называемый «установка на О». Через схему 12 этот импульс вызывает закрытие

ЗО ключа 9, который нормально открыт, 412566

Положительный импульс, соответствующий заднему фронту импульс на входе дифференцирующей цепи 4, подается с выхода этой цепи на ключ б, нормально находящийся в режиме насыщения. При закрывании ключа б, на выходе его появляется отрицательный импульс, в дальнейшем называемый «перенос (p>>.

Взаимодействие частей схемы удобно начать рассматривать с момента, когда»a выходе ключа 7 появляется сигнал «установка на 0». Этот сигнал устанавливает триггеры

Т,— То, совокупность которых образует счетчик импульсов, в положение, соответствующее ,исходному (нулевому). По окончании импульса «установка на 0» ключ 9 открывается, и счетчик начинает считать импульсы, поступающие на его вход от генератора 11. С при.ходом импульса «перенос <р» он подается на схемы совпадения «N»> — И9. При этом информация о количестве импульсов, зарегистрированных в счетчике в двоичном позиционном коде, переносится на триггеры ҄— Т«, кото20 рые запоминают это состояние до следующего цикла работы. Триггеры Т,о — Т,8, в дальнейшем называемые триггерами памяти, управляют работой цифро-аналогового преобразователя 18, с помощью которого двоичный по25 зиционный код преобразуется в постоянное напряжение. Это напряжение пропорционально количеству импульсов, зафиксированных в счетчике за промежуток времени между имЗо .пульсами «установка на 0» и «перенос < ».

Следовательно, напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 18 пропорционально сдвигу фаз между входными напряжениями U< и U>.

В момент .прихода импульса «перенос Т» счетчик зарегистрирует количество импульсов за временной интервал между сигналами к<установка на.0» и «перенос Т». Этот временной интервал равен периоду входного напря- 40 жения U, и, таким образом, в этот момент счетчик содержит информацию о величине периода напряжения U>. Импульс «перенос Т» одновременно поступает на схемы совпадений

U переносится в триггеры памяти Тд — Tn, которые сохраняют ее до следующего цикла работы.

Триггеры Т,9 — Т управляют состоянием цифро-аналоговых сопротивлений 14.

Сопротивления 14 включены параллельно выходу преобразователя 18 и .при изменении частОты поддерживают напряжение на выходе датчика постоянным. При этом коррекция по частоте производится в течение каждого периода входного напряжения Ut что устраняет динамическую погрешность датчика частоты.

Если считывание кода, соответствующего величинам q> и Т производится без остановки счетчика, может возникнуть ошибка, связанная с однозначностью считывания. Эта ошиб,ка возникает за счет того, что отсутствует синхронизация между моментами прихода импульсов «перенос р> и «перенос Т» и моментами прихода импульсов от генератора 11 и им пульсы «перенос <р» и «перенос Т» могут придти в момент, когда в счетчике будет про,исходить сквозной перенос. Эта ошибка в данном случае исключена тем, что поступление импульсов на счетчик прекращается на время действия импульсов переноса.

Предмет изобретения

Цифровой датчик разности фаз, содержащий устройства, вырабатывающие импульс измерения разности фаз и импульс измерения периода входного напряжения, состоящее из формирующих устройств, дифференцирующих цепей, ключей, а также ждущий мультивибратор, дополнительные ключи, генератор счетных импульсов и цифро-аналоговые преобразователи измерения разности фаз и измерения периода входного напряжения, отличаюи1ийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности, выходы счетчика импульсов через первые входы схем совпадения и триггеры памяти-соединены соответственно с цифро-аналоговыми преобразователями измерения разности фаз и измерения периода, причем .вторые входы схем совпадения соответственно подключены к выходам ключей устройств, вырабатывающих импульс измерения разности фаз и импульс измерения периода входного напряжения.

412566

Составитель Л. Прохорова

Техред 3. Тараненко Корректор О. Тюрина

Редактор Т. Иванова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 1199/188 Изд, Мз 415 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5