Цифровой фазометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик („) 748281 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (5!)М. Кл.

Q 01 R 25/08 (22) Заявлено 1906.78 (21) 2629484/18-21 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР no делам изобретениИ и открытий (23) Приоритет-—

Опубликовано 150780. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 1507,80 (53) УДК 621 ° 317 .77(088.8) (72) Авторы изобретения

A A Анепир, С.A Êðàâ÷åíêî и О.Г. Пушкарева (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в многоканальных устройствах сбора и кодирования информации от фазовых преобразователей, 5 которые питаются от общего генератора синусоидального напряжения, Известно устройство цифрового измерения угла сдвига фаэ с преобразованием фазовый сдвиг-интервал времени-код, содержащее 2 параллельных канала, выполненных из последовательно включенных входных устройств и формирователей прямоугольных импульсов, нагруженных на управляемый триг-15 гер. Кроме того, выход одного из формирователей прямоугольных импульсов подключен к одному иэ входов триггера, второй вход которого соединен со сбросовым входом счетчика и входом20 Запуск . Выход упомянутого ранее триггера подключен к цепи, составленной из последовательно включенных счетчика, схем совпадения и генератора импульсов. Свободные входы схем 25 совпадения связаны отдельными связями с выходами триггера и уттравляемого триггера соответственно fl) .

Однако для определения фазового сдвига необходимо проводить двухкрат- ЗО измерение, т.е. в начале периода, а затем фазового сдвига. Такое измерение требует минимум два — три периода, не считая расчета алгоритма

VNq/н 360, который производится вручную, где Ч вЂ” угол фазового сдвига, )4ч и Мт — число импульсов, прошедших на счетчик за время, равное фазовому сдвигу и периоду соответственно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому известно устройство цифрового измерения угла сдвига фаэ с использованием счетчика с переменным коэффициентом счета, содержащее два формирователя прямоугольных импульсов, нагруженные на узел выбора режима, Цлок автоматического управления, кодирующий генератор, ключ, счетчик с переменным коэффициентом пересчета,анализатор кода и узел запоминания коэффициентов g2j

Недостаток устройства — оно может использоваться только в узком диапазоне изменения частоты входных сигналов, например, для измерения сдвига фаз с погрешностью 1,8 при изменении частоты чигнала на 5В от номинального значения требуется счетчик, который имел бы более двадцати различных коэффициентов счета.

748281 .. 4

Формула изобретения

Цифровой фаэометр, содержащий

60 два формирователя прямоугольных импульсов, нагруженных на узел выбора режима, блок автоматического управления, связанный по двум выходам с узлом выбора режима, о т л и

65 ч а ю шийсятем, что, с целью

Поэтому использование данного устрой ства при измерении угла сдвига фаэ ,между сигналами, частота которых изменяется плавно и в достаточно широком диапазоне нецелесообразно изза громоздкости устройства.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона исследуемых входных сигналов при одновременном повышении точности измерения угла сдвига фаз между опорным и несколькими исследуемыми сигналами.

Она достигается тем, что устройство, содержащее два формирователя прямоугольных импульсов, нагруженных на узел выбора режима, блок автоматического управления, связанный по двум выходам с узлом выбора режима, снабжено узлом выбора частоты квантующих импульсов, выполненным иэ последовательно включенных генератора импульсов, частотомера с кодовым выходом, инвертора кода, кодоуправляемого генератора и частотомера, причем входы ,обоих частотомеров соединены с узлом выбора режима, вход которого соединен с блоком автоматического управления, включенным между несколькими входами фазометра и входом второго форМирователя прямоугольных импульсов.

Цель достигается путем преобразования входного сигнала в код с помощью частотомера с кодовым выходом с последующим инвертированием . кода и получением на выходе кодоуправляемого генератора частоты, связанной обратно пропорциональной зависимостью с периодом исследуемого сигнала.

На чертеже приведена блок-схема цифрового фаэометра, Он содержит формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов, узел 3 выбора режима, блок 4 автоматического управления, узел 5 выбора частоты квантующих импульсов, генератор 6 импульсов, частотомер 7 с кодовым выходом, инвертор 8 кода,кодоуправляемый генератор 9, частотомер 10, Устройство работает следую;цнм образом.

Вйходные сигналы 1)„ н один иэ

V<...U„ a виде сдвинутйх по фазе Синусоидальных напряжений, преобразуются формирователями 1 и 2 прямоугольных импульсов в короткие импульсы, которые появляются на выходах формирователей 1 и 2 в момейты перехода амплитуд этих сигналов через нуль. Эти импульсы поступают затем на вход узла 3 выбора режима. С приходом на вход 3 узла с блока 4

aixбматического управления импульса начала измерения все узлы устройства устанавливаются в исходное состояние и схема переводится в режим автома ткческого выбора частоты квантующих импульсов Гь в зависимости от значения частоты f входного сигнала. „выбирается узлом 5 выбора частоты квантующих импульсов. В данном режиме импульсы кварцованной частоты (с генератота б подаются на счетный вход частотомера 7. Причем, с приходом на вход частотомера 7 импульса начала периода, сформированного иэ опорного напряжения в узле 3, счетный вход частотомера 7 открывается, а с приходом импульса конца периода - запирается.

Код, установившийся эа это время на кодовом выходе частотомера 7„ равен 4 =1 т

4 OTx=f T (1) к о

15 Код Н л, проинвертированный с помощью инвертора 8 кода, устанавливает частоту квантующих импульсов генератора 9, равной

f, =Л/М =% .т (2)

20 л о

С приходом на вход узла 3 импульса измерения все узлы устанавливаются в исходное состояние и схема переводится в режим измерения сдвига фазы и находится в этом состоянии сколь угодно долго °

В этом режиме узлом 3 формируется интервал времени т, равный по длительности фазовому сдвигу. На это время открывается счетный вход час30 тотомера 10 и квантующие импульсы поступают на его счетный вход.

При этом на его цифровом табло устанавливается число 4 „= ч (3)

35 . Подставив в Ьйражение (3) значение из (2) и с, получим

Н =М/2М„ФкТужт /Тк=ц/17ИО.

Таким образом, показание част отомера пропорционально значению Ч и не зависит от йзменения частоты „. Блок

4 управления по команде осуществляет подключение различных входов уст45 ройства. После окончания цикла измерения по всем входам, при необходимости с блока 4 поступает команда на обновление установленной частоты и далее цикл продолжается. Настоящее устройство имеет погрешность измерения в диапазоне частот 0,1

10 Гц не более 0,4О и более чем на порядок ниже по сравнению с известным, кроме того| позволяет повысить

55 примерно в 3 раза быстродействие.

748281 иены с узлом выбора режима, вход которого соединен с блоком автоматического управления, включенным между несколькими входами фазометра и входом второго фбрмирователя прямоугольных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1 Смирнов П.Т Цифровые фазометры.Л.,"Энергия",1974 15-17 ° I

2. Авторское свидетельство СССР

9 200887, кл. (, 01Й 25/00, 1967, Og

I

Составитель A.Ñòàðîñòèíà

Редактор M.Келемеш Техред A. Щепанская Корректор С. Шекмар

Заказ 4352/11 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и расширения частотного диапазона исследуемых входных сигналов при одновременном повышении быстродействия и точности измерения угла сдвига фаз между опорным и несколькими, исследуемыми сигналами, он снабжен узлом выбора частоты квантующих импульсов, выполненным иэ последовательно включенных генератора им- пульсов, частотомера с кодовым вы-ходом, инвертора кода, кодоуправляемого генератора и частотомера, при10 чем входы обоих частотомеров соеди!

I !!

1

1

I !