Цифровой фазометр

 

O П N.Ñ:"А:Н И Е,765751

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскмк

Социвлксткческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.02.78 (21) 2579378/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

3 (51}М. Кл.

G 01 R 25/08

Ркудвротвенный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень Ж 35

Дата опубликования описания 23.09.80 (53 } УДК 621,317. .77 (088.8) (72) Автор изобретения

В. С. Кранга

Всесоюзный научно-исследовательский институт морской геологии и геофизики (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение. предназначено для радиотехнических измерений, а также для измерения разности фаз двух сигналов радиогеодезических и радионавигационных систем.

Известен цифровой фазометр, содержащий формирователи, ключи, генератор счетных импульсов, два делителя-счетчика, коммутатор, два реверсивных счетчика, инвертор (1).

Однако указанный фазометр не обеснечнвает достаточной точности измерения.

Известен также цифровой фазометр, состоящий из генератора счетных импульсов, усилителей-ограничителей опорного и измеряемого сигналов, формирователей импульсов, формирователя импульсных последовательностей счетных импульсов со сдвигом 180 и 90 между ними, двух триггеров, двух ключей, коммутатора, линии задержки, измерительного счетчика, измерительного реверсивного счетчика, устройства сравнения весов кода, реверсивного счетчика полных углов (2).

Недостатком его является снижение точности из-за отсутствия привязки фазы генератора счетных импульсов к фазе опорного сигнала, а также сложность технического решения для получения таких характеристик, как помехоустойчивость и возможность измерения при паузах и пропадании сигналов, приводящих к понижению надежности его работы.

Цель изобретения — повысить точность и надежность фазометра в работе.

Это достигается тем, что в фазометр, содержащий усилитель-ограничитель опорного сигнала, выход которого соединен со счетным входом триггера запуска, усилитель-ограничитель измеряемого сигнала, счетчик импульсов, измерительный реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий выходы которого соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика полных углов, 1тополнительно введены ждущий генератор счетных импульсов, запускающий вход которого соединен с единичным выходом триггера запуска, а выход соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход кода которого включен на вход введенного блока сравнения весов кода, на другой вход которого подключен выход измерительного реверсивного счетчика, при этом выход

3 76 блока сравнения весов кода соединен с установленными в нулевое состояние входами триг-; гера запуска и счетчика импульсов, а также со входом дополнительного импульсного фазового дискриминатора, второй. вход которого подсоединен к выходу усилителя-ограничителя измеряемого сигнала, а два выхода — к соответствующим вычитающему и суммирующему входам измерительного реверсивного счетчика.

На чертеже показана структурная схема фазометра.

Цифровой фазометр содержит усилитель-ограничитель 1 опорного сигнала, усилитель-ограни- читель 2 измеряемого сигнала, триггер запуска 3, ждущий генератор 4 счетных импульсов, счетчик импульсов 5, блок 6 сравнения весов кода, импульсный фазовый дискриминатор 7, измерительный реверсивный счетчик 8 и реверсивный счетчик 9 полных углов.

При наличии входных синусоидальных сигналов, подлежащих измерению, усилители-ограничители 1 и 2 формируют импульсные сигналы, передний и задний фронт которых соответствует переходу через "ноль" синусоидальных сигналов.

Передний фронт импульса опорного сигнала устанавливает в единичное состояние триггер запуска 3, который запускает ждущий генератор 4 счетных импульсов с частотой

f =- N-F, где N — основание системы ед щицы измерения, F — частота измеряемых сигналов.

Импульсы генератора 4 подаются на счетный вход счетчика 5 емкостью N. Содержимое счетчика 5 сравнивается с содержимым измерительного реверсивного счетчика 8 такой же емкости N блоком 6 сравнения весов кода. В момент равенства кодов блок 6 выдает короткий следящий импульс. Длительность следящего импульса должна быть

„. 1

"0

По переднему фронту следящего импульса сбрасывается в "ноль" счетчик 5 и триггер запуска 3, в результате чего останавливается жду. щий генератор 4 счетных импульсов. Следящий импульс подается также на импульсный фазовый дискриминатор 7.

На второй вход дискриминатора 7 подается импульсный сигнал с усилителя-ограничителя 2 измеряемого сигнала. При совпадении следящего импульса с положительной полуволной измеряемого сигнала дискриминатор 7 выдает импульс на вычитающий вход измерительного реверсивного счетчика 8, содержимое счетчика уменьшается на 3(g .

С приходом следующего переднего фронта опорного импульса цикл работы повторяется, только блок 6 сработает раньше, так как

5751 4 содержимое реверсивного счетчика за предыдуший цикл работы уменьшилось на )/g . Таким образом, каждый цикл, равный периоду повторения входных сигналов, уменьшает содержимое реверсивного счетчика 8. Это происходит до тех пор, пока следящий импульс не совпадет. с отрицательной полуволной измеряемого сигнала. В результате импульсный фазовый дискриминатор 7 выдает импульс на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 и содержимое счетчика 8 увеличивается на величину, равную1/M.

При постоянной разности фаз каждый цикл работы фаэометра с импульсного фазового дискриминатора 7 поступают чередующиеся импульсы сложения и вычитания на входы измеритель. ного реверсивного счетчика 8 и содержимое счетчика изменяется на + {/Ê. Следовательно, содержимое реверсивного счетчика показывает разность фаз с точностью +1/N. Таким образом организуется следящий режим работы фазометра.

Импульсы переполнения с измерительного реверсивного счетчика 8 подаются на входы реверсивного счетчика 9 полных углов для подсчета их количества.

Максимальная скорость изменения разности фаз между опорным и измеряемым сигналами должна быть равна максимальной скорости слеЗО жения фазометра:

Р t nepuoAoa сл оь1

Невыполнение этого условия ведет к неоднозначности отсчетов.

В паузах и при пропадании обоих измерительных сигналов триггер запуска 3 не переводится в единичное состояние, следовательно, не работает ждущий генератор счетных импульсов 4, счетчик 5, блок 6 сравнения весов кода, отсутствуетследящий импульс и сигналы импульсного фазового дискриминатора 7. Тогда содержимое измерительного реверсивного счетчика 8 остается неизменным, фиксируя предыдущий результат.

Таким образом, предлагаемый фазометр позволяет получить требуемые характеристики при более простой структурной схеме, что увеличивает надежность и снижает стоимость устройства. Применение привязки фазы счетных импульсов к опорному сигналу повышает точность измерения.

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий усилительограничитель опорного сигнала, выход которого соединен со счетным входом триггера запуска, усилитель-ограничитель измеряемого сигнала, Составитель А. Старостина

Техред Н.. Ковалева Корректор С, Шекмар

Редактор О. Степина

Заказ 6502/43 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 765?51 счетчик импульсов, измерительный реверсивный счетчик, суммирующий н вычитающий выходы которого соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика полных углов, о тлича юшийс я тем,что,с цельюповышения точности и надежности в работе, он дополнительно содержит ждуший генератор счетных импульсов, запускающий вход которого соединен с единичным выходом триггера запуска, а выход соединен со счетным входом счет- 10 чика импульсов, выход кода которого включен на вход введенного блока сравнения весов кода, на другой axon которого подключен выход измерительного реверсивного счетчика, при этом выход блока сравнения весов кода соеди- 15 нен с установленными-в нулевое состояние входами триггера запуска и счетчика импульсов, а также со входом дополнительного импульсного фазового дискриминатора, второй вход которого подсоединен к выходу усилителя-ограничителя измеряемого сигнала, а два выхода — к соответствующим вычнтающим и суммирующим входам измерительного реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 470761, кл. G 01 R 25/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Р 576547, кл. G 0! R 25/00, 1975.