411385

ПИСА ЗОБ РЕТ 411385 Саюэ СоветскихСоциалистическихРеспублик ИДЕТЕЛЬСТВ К:АВТОРСКОМ ависимое от авт. свидетельств Заявлено 10.1.1972 ( 1735854/18-10)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 15 Л,1974, Бюллетень2Дата опубликования описания 26 Х 1,1974 М. Кл. О 01 г 250 Гасударственный камитеСонета Министров СССРао делам изобретенийМайоров и А. К, Мовшев Л. И. Смирн Заявител ИЗМЕРИТЕЛЬ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ФАЗЫ И ПЕРИ СИНУСОИДАЛЪНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКИХ И ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТтелеи винуИзобретение относится к цифровой измерительной технике и предназначено для точного измерения мгновенного значения фазы и периода синусоидального напряжения низких и инфранизких частот. 5Известные цифровые измерители мгновенного значения фазы и частотомеры, содержащие сравнивающие устройства, схемы формирования коротких импульсов в моменты переходов сравниваемых значений через нулевые 10 значения, формирующие устройства и арифметические устройства, не позволяют получить высокую точность и быстродействие в диапазоне низких и инфранизких частот,С целью повышения точности отсчета и бы стродействия, описываемый измеритель с цифровым отсчетом имеет преобразователь синусоидального напряжения в пилообразное и импульсное, соединенный с выходами двух дифференциальных усилителей, и аналого цифровой преобразователь (АЦП), нуль-орган которого одним входом соединен с выходом импульсов пилообразной формы преобразователя синусоидального напряжения в пиолообразное и импульсное, а вторым - с циф ро-аналоговым преобразователем, вход которого соединен со счетчиком АЦП, подсоединенного к выходам нуль-органа и блока управления, входы которого соединены с чеырьмя выходами грубых меток преобразова теля синусоидального напряжения в пилообразное и импульсное, а выход последнего - со входом арифметического устройства,На чертеже изображена блок-схема цифрового измерителя мгновенного значения фазы и периода синусоидального напряжения.Устройство содержит усилитель постоянного тока (УПТ) 1, выполненный по схеме модулятор - демодулятор (М - ДМ), фазосдвигающее устройство 2, дифференциальные усилители 3 и 4, преобразователь синусоидального напряжения в пилообразное и импульсное 5, арифметическое устройство для измерения периода 6, аналого-цифровой преобразователь, состоящий из нуль-органа 7, блока управления 8, счетчика 9, цифро-аналогового преооразователя 10.На вход усилителя постоянного токаподается исследуемый сигнал.У з 1 п(в 1+ у).С выхода УПТ 1 усиленный сигнал Упт 1 з 1 п(а 1+Р) подается на фазосдвигающее устройство 2, которое обеспечивает сдвиг входного сигнала на 90, и на дифференциальный усилитель 3. С выхода устройства 2 сигнал Ут, з 1 п(а 1+ ср+ 90) поступает на дифференциальный усилитель 4.С выходов дифференциальных усили четыре синусоидальных напряжения, сдЗаказ 45475 Изд. ЪЪ 26 1 ".Г 12 ос, дарственного по делам изо Мо ,;ва, Ж-З 5, Тираж 678Совета Мииисоткрытийгаб д 4/5 Подписн: СССР омите астений иаутнская Гипография, ир. Сапунова, 2 тые относительно друг друга на 90, поступают на четырехвходовый преобразователь 5, который преобразует их в четыре последовательности прямоугольных импульсов, сформированных в момент совпадения мгновенных значений синусоидальных напряжений, сдвинутых относительно друг друга на четверть периода (1/4 Т) и равных по длительности /4 Т. Из сформированных четырех последова 1 ельностей прямоугольных импульсов, являюгцихся грубыми метками отсчета мгновенного значения фазы, в четырехвходовом преобразователе 5 формируется последовательность импульсов-меток для счета периодов синусоидального напряжения, следующих с частотой /4 Т входного напряжения.Грубые метки имеют вполне конкретное значение фазы: метка 45, метка 135, метка 225, метка 315.Для более точного определения мгновенного значения фазы в четырехвходовом преобразователе 5 формируются импульсы пилообразной формы, по длительности равные временному интервалу между двумя грубыми метками.Таким образом, четырехвходовьш преобра. зователь 5 имеет шесть выходов: первый - выход импульсов меток счета периодов соединен с арифметическим устройством для измерения периода б, второй - выход импульсного пилообразного напряжения соединен со входом нуль-органа 7 аналого-цифрового преобразователя, а остальные четыре - выходы грубых меток фазы 45, 135, 225, 315 сос. динепы с блоком управления 8 АЦП, с выхода которого импульсы грубых меток мгновенного значения фазы заносятся в соответсгву:ощие разряды счетчика 9 АЦП.Точное значение фазы получается путем сравнения пилообразного напряжения, поступающего с четырехвходного преобразова". ел 5, и ступенчатого напряжения, снимаемого с цифро-апалогового преобразователя 10 АЦП.Оба этих напряжения сравниваются нуль-органом 7, который в каждый момент равенства 5 напряжений формирует импульс. Имйульсы,сформированные нуль-органом, прступают в младший разряд счетчика 9 и дают точный отсчет мгновенного значения фазы. Точность измерения определяется чувствительностью 10 нуль-органа и числом кван-овых уровней напряжения цифро-аналогового преобразователя 10 и его погрешностью. 15 Предмет изобретения Измеритель мгновенного значения фазы ипериода синусоидального напряжения низких и инфранизких частот, содержащий усилитель 20 постоянного тока, фазосдвигающее устройство, дифференциальные усилители и арифме тическое устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности отсчета и быстродействия, он снабжен преобразовате лем синусоидального напряжения в пилообразное и импульсное, соединенным с выходами двух дифференциальных усилителей, и аналого-цифровым преобразователем (АЦП), нуль. орган которого входом соединен с выхо дом импульсов пилообразной формы преобразователя синусопдального напряжения в пилообразное и импульсное, а выходом - с цифро аналоговым преобразователем, вход последнего соединен со счетчиком АЦП, свя занпого с выходом нуль-органа и блока управления, входы которого соединены с чезырьмя выходами грубых меток преобразователя синусоидалього напряжения в пилообразное и импульсное, причем выход блока 40 управления подключен ко входу арифметического устройства.