Фазометр

СО 1 ОЭ СОВЕТСНИХССЮИЛ%М ЮЕПРЕСПУБЛИК 9) 01) 1511 С 01 К 25/00 РЕТЕНТВУ Основы фа 76,фазоме 11-12,й формивыходнижних еобраз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТМРЫТИЙ ОЛИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54)(57) ФАЗОМЕТР, содержащрователь фазовых импульсов,которого подключен к фильтрчастот, и аналого-цифровой ватель, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с целью повышения точностиизмерения, в него введены аналоговыйзапоминающий блок, включенный междуфильтром нижних частот и аналогоцйфровым преобразователем, последовательно соединеные формировательимпульсов и делитель частоты, причемвход формирователя импульсов подключен к выходу формирователя фазовыхимпульсов, а выход делителя частотыподключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя ивходу аналогового запоминающегоблока.20 фазометр содержит формирователь 1 фазовых импульсов. Выход формирователя 1 фазовых импульсов через фильтр 2 нижних частот, выполненный:, например, в виде интегрирующей ВСИзобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-,зовано в системах измерения фазовогосдвига между гармоническими сигналами. 5Известен фазометр, содержащийусилители-ограничители первого ивторого каналов, подключенные черездифференцирующие цепи к входам триггера, а выход триггера - к анало"говому регистрирующему прибору 111 .Недостаток устройства - низкаяточность,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяфазометр, содержащий формирующиеблоки, подключенные квходам триггера, а также последовательно соединенные нормализующий блок, фильтрнижних частот и аналого-цифровойпреобразователь, причем нормализующий блок подключен к выходу .триггера. формирующие блоки и триггеробразуют формирователь фазовых импульсов, а нормализующий блок ифильтр нижних частот - усредняющийблок 2 .Недостатком известного Фазометраявляется пониженная точность измерения фазового сдвига из- за пульсаций напряжения, подаваемого на входаналого-цифрового преобразователя.Цель изобретения - повышение точности измерения Фазового сдвига.Поставленная цель достигается З 5тем, что в фаэометр, содержащийформирователь Фазовых. импульсов.,выход которого подключен к фильтрунижних частот и аналого-цифровойпреобразователь, введены аналоговый 40запоминающий блок, включенный междуФильтром нижних частот и аналогоцифровым преобразователем, последовательно соединенные формировательимпульсов и делитель частоты, причем 45вход формирователя импульсов подключен к выходу формирователя фазовыхимпульсов, а выход делителя частотык запускающему входу аналого-цифрового преобразователя и входу аналогового запоминающего блока.На чертеже приведена функциональная схема фаэометра. цепи, подключен через аналоговый запоминающий блок 3 к входу цифро" аналогового преобразователя 4, а через последовательно соединенные формирователь 5 импульсов и делитель 6 частоты - к запускающему входу цифроаналогового преобразователя 4. Выход делителя 6 частоты подключен также к аналоговому запоминающему блоку 3. . Последний выполнен, например, в виде запоминающего конденсатора 7 и двух ключей 8 и 9, включенных соответственно последовательно и параллельно с конденсатором 7. Управляющий вход ключа 8 подключен к выходу делителя 6 частоты непосред" ственно, а управляющий вход ключа 9 - через элемент 10 задержки.фазометр работает следующим образом.Входные гармонические сигналы, Фазовый сдвиг между которыми подлежит измерению, поступают на входы формирователя 1 Фазовых импульсов. На выходе формирователя 1 появляются прямоугольные фазовые импульсы, длительность которых пропорциональна фазовому сдвигу входных сигналов. фазовые импульсы синхронизированы с моментами пересечения гармоническими сигналами нулевых уровней, фазовые импульсы поступают на вход фильтра 2 нижних частот, на выходе которого Формируется напряжение с пульсациями, обусловленными зарядом и разрядом усредняющего конденсатора 7. При этом величина этого напряжения в конце фазового интервала наиболее точно соответствует измеряемому Фазовому сигналу гармонических сигналов.фазовые импульсы поступают также на вход формирователя 5 запускающих импульсов, который путем их дифференцирования формирует короткие импульсы, синхронизированные с заданными фронтами фазовых импульсов. Импульсы с выхода формирователя 5 поступают на делитель 6 частоты, который определяет период их следования, необходимый для запуска аналого-цифрового преобразователя 4. Эти импульсы управляют аналоговым. запоминающим блоком 3. За время действия импульса на вход ключа 8 происходит подключение конденсатора 7 к выходу фильтра 2 нижних частот, в результате чего он заряжается до напряжения, равного/ ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3напряжению фильтра 2 нижних частот. Это напряжение поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 4, осуществляющего его измерение. Через время йв , достаточное для измерения напряжения аналого-цифровым преобразователем 4, которое задается элементом 10 задержки импульсов, происходит открывание ключа 9 . и разряд запоминающего конденсатора 7. При последующем появлении занускающих импульсов с выхода делителя 6 частоты процесс измерения фазового напряжения аналого-цифровым преобразователем 4 повторяется. Предлагаемый фазометр обладаетповышенной точностью измерения фазо ного,сдвига за счет исключения погрешности усреднения пульсаций напря жения усредняющего блока при одновременном повышении быстродействия (частоты опроса). Так при Х=10 Гц, ,= 5 10с (Г в . частота следования сигналов; С - постоянная времени фильтра .нижних частот) максимальная погрешность усреднения уменьшатся с 0,5 до 6 10 . 7, т.е. приблизительно в 85 раз. При этом частота опроса фазометра й =определяется быстродействием аналого-цифровОго преобразователя 4 и составляет для современных АЦП десятки герц.