Цифровой фазометр

С 0 ЮЭ СОВЕТСКИХсаицэюмепажРЕСПУБЛИК 1018042 а 01 В,2 ОМИТЕТ СССР ТЕНИй И ОТИЙЯТИИГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ САНИЕ ТОРСИ во СССР966.СССР972. ЗОМКтР, содеруправляемый едняющий блок у которых один выходом первого ход - с выходом ерез управляеа выход поро(21) 3277273/18-21(54) (57) ЦИФРОВОЙ ФА жащий два нуль-органа элемент задержки, .уср и пороговый элемент, из входов соединен с нуль-органа, другой в второго нуль-органа ч мый элемент задержки,гового элемента соединен с управляющим входом усредняющего блока, сумма" .тор, один из входов которого соеди" ;вен с выходом усредняецего блока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения. точности измере.ний, в него введены нзмерительноусредняющий. блок полных Фазовых сдвигов, запоминающий элемент и счетчик, причем входы измерительно-усредняющего блока полных Фазовых сдвигов соединены с выходами нуль-органов, а его выходы - с входами запоминаю" щего элемента, управляющего элемента задержки и сумматора, выход за- .поминающего элемента соединен с управляющим входом управляемого элемен Е та задержки, а вход счетчика соединен с выходом порогового элемента.Изобретение предназначено для измерения разности Фаэ между периодическими сигналами при наличии помех и относится к Фазоиэмерительной технике.Известен цифровой фаэометр, содержащий преобразователь фазового сдвига в длительность импульсов, генера" тор высокой частоты, счетчик с индикацией, элемент И, триггер пуска, блок выделения заднего Фронта сигиа" ла, преобразователь фазового сдвига, два пересчетных элемента и переключатель коэффициента пересчета, вклю" ченный между пересчетными элементами 11.Недостатком этого, устройства явля. ется низкая точность измерения разНостн 1 аз прн наличии интенсивных помех.Ниболее близким к изобретению по технической сущности является циФровой Фазометр, содержащий два нуль-органа, усредняющий блок, неусредняющий цифровой Фазометр, пороговый элемент, управляемый элемент задержки и накапливающий сумматор, причем выход одного нуль-органа соедине с импульсным входом управляемого элемента задержки и одним иэ входов неусредняющего фазометра, выход второго нуль-органа соединен с одним из входов усредняющего блока и вторым входом неусредняющего фазо.". метра, выход управляемого элемента задержки соединен с вторым выходом порогового элемента и вторым выходом усредняющего блока, выход порогового элемента соединен с входом "Сброс" усредняющего блока, входом "Запуск" неусредняющего фазометра и входом "Сброс" сумматора, выходы усредняющего блока и неусредняющего Фаэометра соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с управляющим входом управ. ляемого элемента задержки 2. С целью повышения точности измерений при наличии помех, вызывающих 45 флуктуации Фазы исследуемых сигналов,измерение производится по. некоторомузаданному числу периодов исследуемыхсигналов, равному и.На нуль-.органы 1 и 2 поступают 5 О две последовательности импульсов,разность фаз между которыми должна быть измерена. Последовательности импульсов с выходов нуль-органов 1 и 2поступают на входы измерительно-усредняющего блока 7 полных Фазовыхсдвигов.Следует отметить, что при наличииинтенсивных помех возможно явлениеперескока значения фазы на величину,равную 2 Ж. Одним иэ основных отличийизмерительно-усредняющего блока 7 отнеусредняющего блока известного цифрового фазометра являеТся то,. чтов .измерительно-усредняющем блоке 7обязательно осуществляешься разреше ние неоднозначности измерений вблизи Недостатком даннсго цифрового фазометра является низкая точность измерения при наличии интенсивных помех, вызывающих значительные Флуктуации Фазы исследуем". сигналов. Вследствие этих флуктуаций в данном фазометре при наличии интенсивных помех отсутствует режим усреднения, поэтому не гарантируется наличие определенного объема статической выборки, т,е. усреднения результатов измерения фазового сдвига при высоких скоростях изменения фазового сдвига. Это происходит потому., что в данном фазометре остановка усреднений Фазового сдвига осуществляется по правилу первого превышения порога, а величина этого порога должна быть взята достаточно малой из-аа необходимости обеспечения точности измерений при детерминированном характере изменения Фазового сдвига.Цель изобретения - повьааение точности измерения разности фаз при наличии интенсивных помех, вызывающихзначительные Флуктуации Фазы исследуеьих сигналов.Поставленная цель достигаетсятем, что в цифровой фазометр, содержащий два нуль-органа, управляемый 10 элемент задержки, усредняющий блоки пороговый элемент, у которых одиниэ входов соединен с выходом первогонуль-органа, другой вход " с выходомвторого нуль-органа через управляе мый элемент задержки, а выход порогового элемента соединен с управляющимвходом усредняющего блока, сумматор,один из входов которого соединен свыходом усредняющего блока, введены 20 измернтелЬно-усредняющий блох полныхФазовых сдвигов, запоминающий элемент н счетчик, причем входы иэмерительно-усредняющего блока полныхфазовых сдвигов соединены с выходаминуль-органов, а его выходы - с входами запоминающего элемента, управляемого элемента задержки и сумматора,выход запоминающего элемента соединен с управляющим входом управляемо"го элемента задержки,. а вход счетчика соединен с выходом пороговогоэлемента.На чертеже представлена блок-схема цифрового Фазометра.цифровой Фаэометр содержит двануль-органа 1 и 2, управляемый элемент 3 задержки, запоминающий элемент 4, пороговый элемент 5, усредняющий блок б, иэмерительно-усредняющий блок 7 полных фазовых сдви гов с разрешением неоднозначностиизмерений вблизи значений фазы, равных 0 и 2 Ж рад, счетчик 8 и сумматор 9.1018042значений фазы, равных 0 и 2 й рад, . на остановку фсчета", который, после также обязательное, даже при сильных некоторого времени необходимо для девиациях фазы усреднение фазового считывания конечного результата изме- сдвига между исследуемыми сигналами рения с сумматора 9, может снова вопо некоторому заданному числу началь- зобновиться. В том случае, если велиных периодов, равному К. В нем изме чина д 9 по абсолютной величине преряется начальный средний фазовыйвышает некоторое пороговое значение сдвиг Ч , между исследуемыми сигна- .В, усредняющей блок 6 не включаолами, определенный по некоторому за- ется. Этот результат измерения не данному числу начальных периодов ис- учитывается в конечном результате следуемых сигналов, равному К . После 10 измерения, а число таких превышений . определения 9 ф по Х -периодам иссле- значениямиМ величину Ь 9 подсчитыдуемых сигналов результат измерения вается с помощью сетчика 8 и в слуначального среднего фазового сдвига чае достижения некоторой заданной записывается в соответствующем коде величины, равной п-е, с выхода счет- в сумматоре 9 и в запоминающем.эле чика Ь выдается сигнал на остановку менте 4, одновременно с измеритель- фСчетаф, фСбросф результата записан- но-усредняющего. блока 7 полных Фазо- ного в сумматоре 9 и в усредняющем вых сдвигов поступает сигнал, от- блоке б и на повторное измерение. крывающий управляемый элемент 3 заВведение счетчика 8 позволяет держки, где устанавливается времен О обеспечить второй порог, который ная задержка по сигналу с эапомийаю-. вводится с целью. обеспечения гаранщего элемента 4, соответствующая тии постулируемых при расчете устрезультату измерения то. После это- ройства таких характеристик, как го, начиная сК-го периода иссле- эакон флуктуации, скорость изменения дуемых сигналов, иМпульсы с выходов 25 исследуемой величины. Введение втонуль-органов 1 и 2 поступают на вхо- рого порога обусловлено также необды. порогового элемента 5 и усредняю- ходимостью измерения или контролем щего блока б, причем импульсы с вы- разности фаз в течение длительного хода нуль-органа 2 поступают через времени при наличии интенсивных по- управляемый элемент 3 задержки, где . мех и необходимоотью получения в каждый импульс задерживается на вре- определенный момент далеко отстоящий30мя, соответствующееЕсли разность во времени от начала измерений рефаз между каждой парой импульсовз 91 зультата, близкого к истинному. где 9 может меняться от К+ 1 до Введение в цифровой Фаэометр иэп, по абсолютной величине не превыша- мерительно-усредняющего блока полет некоторого порогового значения Ь%З ных фазовых сдвигов, запоминающего выбранного иэ соображений обеспече- элемента и счетчика позволяет ловыния требуемой среднеквадратической сить точность измерений при наличии погрешности измерений, то по сигналу интенсивных помех, приводящих к знас порогового элемента 5 включаетсячительным флуктуациям Фазы нсследуеУСредняющий блок б, в котором про мых сигналов за счет того, что из изводится непосредственно измерение рассмотрения в окончательном реэульи усреднение мгновенных фазовых сдви- тате измерения исключаются аномальгов с учетом знака, а в результате ные отклонения результатов измере" написывается в сумматор 9 с целью ния разности фаэ любых пар импульсов, уточнения.:конечного результата изме которые часто существуют при наличии рения. Одновременно подсчитывается относительно низкочастотных помех ив усредняющем блоке б число перно- продолжительном времени измерения дов исс:.едуемых сигналов, результат до нескольких единиц или десятков измерения которых 6 ф; учитывается в секунд, а также гарантируется услоконечном результате измерения. Это 5 О вие наличия определенного объема. число записывается в сумматор 9, где статистической выборки, т.е. усредсуммируется с числом И и при превы- нения результатов измерений Фазового .шенин этой суммой заданного числа в сдвига при наличии интенсивных шус выхода сумматора поступает сигнал мов.Составитель Н. Агеева Редактор М. Бандура Техред Т.фантаКорректор 6, МакаренкоЗаказ 3531/44 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитата СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, ж, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4