Цифровое фазоизмерительное устройство

 

1 !

О П И C А" Й И" Е (и! 498569

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 08.06.72 (2!) 1702040/18-!О с присоединением заявки № (32) Приоритет

0ll)"блл ;.ковано 05.01.76. Бюллетень Л" 1

Дата опубликования описания 24.03.76 (51) М. Кл."- G 01К 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.373 (088.8) (72) Автор изобретения

H. А. Линьков (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ ФАЗОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в цифровых фазометрах.

Известны цифровые фазоизмерительные устройства, содержащие преобразователь сдвига фаз во временной интервал, выполненный из двух усилителей-ограничителей и триггера с раздельными входами, схему совпадений, генератор счетных импульсов, измеритель фазы и блок управления, которые неустойчиво работают при сдвиге фаз, близком к 0 и 360 .

Предлагаемое устройство повышает устойчивость измерения сдвига фаз в области 0 и 360 . Это достигается тем, что используемый в нем преобразователь сдвига фаз во временной интервал содер>кит две фазосдвигающие схемы, логическую схему, препятствующую прохождению на выход совпадающих во времени импульсов на ее входах, и триггер со счетным входом, причем фазосдвигающие схемы формируют импульсы «квазинулевой» фазы по передним фронтам прямоугольных напряжений, поступающих на них с выходов соответствующих усилителей-ограничителей сигналов, при этом импульсы «квазинулевой» фазы равны по длительности и совмещены во времени с одним из импульсов генератора счетных импульсов, подключенного к вторым входам фазосдвигающих схем, выходы которых поданы на входы логической схемы, подсоединенной своим выходом к счетному входу триггера, подключенного выходом к схеме совпадений, второй вход которой соединен с выходом генератора счетных импульсов. Дополнительный элемент задержки, включеьнпий между генератором счетных импульсов н схемой,-эвпадений, предотвращает появление на выходе схемы совпадений ложных счетных iiM пульсов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содер>кит усилители-ограничители 1 и 2, фазосдвигающие схемы 3 и 4, логическую схему 5 (включающую элементы сборки 6, 8 и элемент совпадения 7), препятствующую прохождению на выход совпадающих во времени импульсов на ее входах, триггер со счетным входом 9, схему совпадений 10, генератор счетных импульсов 11, элемент задерж2О ки !2, измеритель фазы 13, схему ограничения измерительного времени 14 и блок управления 15, Устройство работает следующим образом.

Сигналы U, и U„„„поданы на усилители-ог25 раничители 1 и 2, на выходах которых формируются прямоугольные напряжения. Эти напряжения поступают на входы соответствующих фазосдвигающих схем 3 и 4, на вторые входы которых подаются импульсы с генераЗО тора счетных импульсов 11, частоты которых

íых импульсов па выходе схемы совпадений

10. Счетные импульсы с выхода схемы 10 поступают на измеритель фазы 13.

Блок управления 15 производит установку нуля измерителя фазы 13 и триггера 9 перед началом измерения и вырабатывает сигнал, разрешающий измерение, который подается на схему ограничения измерительного времени

14. Ilpn совпадении сигнала разрешения с одним из импульсов «квазинулевой» фазы, принимаемой за опорную, со схемы 4 схема 14 формирует сигнал, который подается на третьи входы схем 7 и 10 и разрешает измерение фазы в течение определенного времени.

Цифровое фазоизмерительное устройство, содержащее два усилителя-ограничителя, генератор опорных импульсов, триггер, соединенный через схему совпадений с измерителем фаз, блок управления, подключенный одним выходом к измерителю фаз, а другим через схему ограничения измерительного времени — к второму входу схемы совпадений, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости измерения сдвига фаз в области 0 и 360 и предотвращения появления ложных счетных импульсов, оно снабжено двумя фазосдвигающими схемами, логической схемой, в которую входит два элемента сборки и один элемент совпадения, и элементом задержки, причем один из входов каждой из фазосдвигающих схем соединен соответственно с выходом усилителя ограничителя, а другие входы подключены к выходу генератора счетных импульсов, который соединен через элемент задержки с третьим входом схемы совпадения, выходы фазосдвигающих схем соединены каждый параллельно с входами двух элементов сборки, а выходы каждого из элементов сборки соединены с первым и вторым входами элемента совпадения, третий вход элемента совпадения соединен со схемой ограничения измерительного времени.

Подписное

Заказ 43!/2 Изд. № 164

Тираж 1029

ЦНИИПИ

Типография, пр. Сапунова, 2 в и раз выше частоты сигналои U, и U„,.

В момент совпадения переднего фронта прямоугольных напряжений с усилителей 1 и 2 с одним из импульсов генератора счетных импульсов 11 на выходах схем 3 и 4 формируются 5 импульсы, равные IIO длительности н совмещенные во времени с этим импульсом. Этим самым за счет небольшого сдвига «нулей» фазы U, è U, в пределах пппгервала дискретности квантования фазы задается определен- 10 ное временное положение импульсов «квазинулевой» фазы на выходах схем 3 и 4. Это необходимо для устойчивой работы логической схемы 5.

Импульсы с выходов схем 3 и 4 подаются 15 на входы элемента сборки 6 и параллельно на входы элемента сборки 8. Выход элемента совпадения 7, входы которого подключены к выходам элементов сборки 6 и 8, подсоединен к счетному входу триггера 9. Если фазовый 20 сдвиг между импульсами с выходов схем 3 и 4 не равен нулю, то они проходят на счетный вход триггера 9 через элемент 8 и элемент 7. Если же фазовый сдвиг между импульсами равен нулю, т. е. они совпадают во времени, 25 то элемент сборки 8 вырабатывает сигнал запрета, через элемент совпадения 7 импульсы не проходят и триггер 9 сохраняет свое предыдущее состояние.

Такое построение преобразователя сдвига 30 фаз во временной интервал, включающего схемы 1 — 9, повышает устойчивость измерения в области 0 и 360 . При этом, если сдвиг фаз

Лгр близок к 0 и 360, случайные флюктуации фазы до Лгр=0 или Лгр=360 не вызывают 35 нарушения работы схемы.

Выход триггера 9 соединен со схемой совпадений 10, на второй вход которой подключен генератор счетных импульсов 11. Между схемой совпадений 10 и генератором 11 включен 40 элемент задержки 12, задающий определенное временное положение счетных импульсов и позволяющий также скомпенсировать временные задержки в схемах. Этим самым исключается возможность появления ложных счет- 45

Предмет изобретения