Цифровой фазометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 011 А зд) С 01 В. 25 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий первый и второй формирователи,первый и второй триггеры, первый ивторой элементы И и реверснвныйсчетчик, входы которого соединеныс выходами элементов И, причемпервые входы последних соединенысоответственно с прямыминверс" 6,(56) 1. Авторское свидетельствоСССР В 473121, кл. С 01 К 25/00, 19732. Авторское свидетельство СССРВ 98354, кл. С О 1 К 25/00, 1981. ным выходами первого триггера, вторыег.входы элементов И соединены с клеммой калиброванного временного интервала, а третьи - с клеммой генератора счетных импульсов, приэтом выход первого формирователясоединен с первым входом первоготриггера, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности измерения при флуктуациях фазывблизи нулевого фазового сдвига,в него введен элемент ИЛИ, входикоторого соединены с выходамипервого и второго формирователей,а выход - с входом второго триггера,выход которого соединен с четвертымивходами обоих элементов И, приэтом выход второго формирователясоединен с вторым входом первоготриггера.1112309 Изобретение относится к измерительной технике, предназначено дляизмерения сдвига между двумя электрическими периодическими колебаниямиодной и той же частоты и может использоваться, например, в цифровыхизмерителях среднего значениякрутящего момента.Известен цифровой фазометр среднего значения, содержащий два фор Омирователя, три триггера, четыреэлемента И и реверсивный счетчик,входы которого соединены с выходамитретьего и четвертого элементов И,первыми входами соединенных с клеммой калиброванного временного интервала, вторыми - с клеммой генераторасчетных импульсов, а третьими - ссоответствующими выходами третьеготриггера, входы которого соединеныс выходами первого и второго элементов И, причем первый вход первогоэлемента И соединен с выходом первого формирователя и входом первоготриггера, а второй вход - с выходомпервого триггера, при этом первыйвход второго элемента И соединен свыходом второго формирователя ивходом второго триггера, а второйвход " с выходом второго триггераП 3Однако данный фазометр сложен иимеет недостаточную точность определения фазовых сдвигов при значениях,близких к нулю,1 Входной опорный сигнал поступает на вход формирователя 1, выходкоторого соединен с первым входомпервого триггера 3 и одним из входов элемента ИЛИ 4. Входной измери.тельный сигналпоступает на входформирователя 2, выход которогосоединен с вторым входом первого .триггера 3 и другим входом элемента ИЛИ 4, выходом соединенногос входом второго триггера 5, Выходтриггера 5 соединен с одними извходов элементов ИЛИ 6 и 7, другиевходы которых соединены соответственно с выходамн первого триггера,клеммой калиброванного временногоинтервала и клеммой генератора счетных импульсов, при этом выходыэлементов И соединены с входамиреверсивного счетчика.Цифровой фазометр работает следующим образом. Известен также цифровой фазометр среднего значения, содержащий первый и второй формирователи, два триггера, три элемента И и реверснвный счетчик, входы которого соединены с выходами элементов И, первыми входами соединенных с клеммой калиброванного временного интервала, вторыми входами - с клеммой генератора эталонной частоты, а третьими входами - с со ответствующими выходами первого триггера, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя и входом второго триггера, а второй - с выходом третьего элемента И, первый вход которого соеди 50 нен с выходом второго формирователя, а второй - с выходом второго триггера Г 21. Недостатком известного фазометра 55 является низкая точность определе" ния фазовых сдвигов вблизи нуля при флуктуациях фазы,1Цель иэобрет".ния - повышение точности измерения при флуктуациях фазывблизи нулевого фазового сдвига.С этой целью в цифровой фазометр, содержащий первый и второйформирователи, первый и второй триггеры, первый и второй элементы Ии реверсивный счетчик, входы которогосоединены с выходами элементов И,причем первые входы последних соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера,вторые входы элементов И соединеныс клеммой колиброванного временногоинтервала, а третьи - с клеммой генератора счетных импульсов, приэтом выход первого формирователясоединен.с первым входом первоготриггера, введен элемент ИЛИ,входы которого соединены с выходамипервого и второго формирователей,а выход - с входом второго триггера,выход. которого соединен с четвертыми входами обоих элементов И, приэтом выход второго формирователясоединен с вторым входом первоготриггераНа чертеже представлена структурная схема цифрового фазометра..Цифровой фаэометр состоит издвух формирователей 1 и 2, первоготриггера 3, элемента ИЛИ 4, второго триггера 5, первого 6 и второго7 элементов И, реверсивного счет"чика 8.;Заказ 6453/31 Тираж 710 Подписное ВВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 3 11123Опорные импульсы с выхода формировагеля 1 поступают на вход 3, а измерительные импульсы подаются на вход К ЙЗ -триггера 3. Одновременно эти импульсы подаются на эле3 мент ИЛИ 4, с выхода которого суммарный импульсный сигнал подается на счетный вход триггера 5. Таким . образом, триггер Эпосле прихода опорного импульса устанавливается 1 О в состояние "1", а после прихода измерительного - в состояние "О", Триггер 5 изменяет свое состояние после прихода любого последующего импульса. В результате триггер 5 1 после начала гзмерения формирует импульсы с длительностью, пропор" циональной фазовому сдвигу, как при неизменном порядке чередования опорных и измерительных импульсов, так. щ и после изменения порядка их чередо-, вания..Импульсы с выхода триггера 5 подаются на вторые входы элементов ИЛИ 6 и 7, на другие входыко-. 25 торых подаются соответственно калиброванный временной интервал и квантующие импульсы частотой У с генератора счетных импульсов.При.прямом чередовании импульсов З 0 после начала измерения, когда опорный импульс опережает измерительный, импульсу на выходе триггера 5 соответствует состояние "1" триггера 3 и через элемент И 7 на суммирующий вход 09 4реверсивного четчика 8 подаются пачки квантующих импульсов, про" порциональных фаэовому сдвигу. В случае установления в течение вре.мени измерения обратного порядка чередования импульсов, т.е. когда измерительные импульсы опережают опорные, единичному импульсу на выходе триггера 5 соответствует состояние "0" триггера 3, и пачки импульсов через элемент И 6 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 8.Таким образом, число импульсов, поступившее в счетчик 8 эа время измерения, пропорционально среднему значению фазового сдвига.В цифровом фазометре повышается точность измерения фазового сдвига при флуктуациях фазы вблизи нулевого фазового сдвига за счет усреднения результатов измерения.Измерение сдвига фаз является од" ной иэ основных операций измерителей среднего значения крутящего момента. Использование предлагаемого фазометра позволяет значительно повысить точность измерения крутящего момента.Вазовым объектом для предлагаемогоустройства является моментомер, погрешность которого при статической градуировке равна 0,2 Х, а при использовании предлагаемого фазометра в моментомере погрешность составляет не более 0,17